Для пациента и его родственников
Каким образом распространяется потенциал действия от одного нейрона к другому?
Высвобождение нейротрансмиттеров в синапс приводит к локальным изменениям трансмембранного потенциала в постсинаптическом нейроне (деполяризация или гиперполяризация). Эти постсинаптические изменения распространяются по дендритному дереву и интегрируются в глобальный (возбуждающий или тормозной) постсинаптический потенциал со специфической динамикой, которую можно суммировать в синаптическую постоянную времени (Koch, C., et.al., 1996).
Почему "задержки" нейронов определяют динамику активности мозга?
При превышении заданного порога потенциал действия запускается вблизи сомы нейрона и распространяется по его аксону к следующему синапсу с задержкой проведения от десятых до десятков миллисекунд. "Задержки" в нейронах играют ключевую роль в динамике активности мозга, рассматриваемого как распределенная и интегративная сеть, которая может быть смоделирована биологически с помощью локальных нейронных сетей, соединенных посредством дальних связей (Jirsa, V. K., 2009). Представление об этих задержек необходимо для расшифровки причинно-следственных взаимодействий между разными регионами мозга.
Для врача
На основе изучения какого вещества мозга можно судить о скорости проводимости в аксонах?
Исследования на людях позволяли делать только косвенные выводы о скорости аксональной проводимости из морфологии волокон белого вещества, характеризуемой с помощью электронной микроскопии или миелинового g-соотношения без прямых доказательств (Stikov, N., et.al., 2015).
Для исследователя
Почему моделирование кортико-кортикальных вызванных потенциалов позволяет оценить временные константы и задержки аксональной проводимости?
In vivo оценку синаптических временных констант и задержек аксональной проводимости между отдаленными областями мозга человека можно провести на основе динамического (этиологического) моделирования кортико-кортикальных вызванных потенциалов (CCEP). Последние были получены в контексте нейрофизиологических исследований, используемых для резекционной хирургии фармакорезистентных фокальных эпилепсий. Эти исследования основаны на применении внутримозговых глубинных электродов (стереоэлектроэнцефалография, SEEG) для характеристики зоны начала приступа и эпилептогенных сетей (Wendling, F.,et.al., 2010).
Какой протокол исследования кортико-кортикальных вызванных потенциалов с помощью имплантированных электродов?
Во время процедуры SEEG низкочастотная (обычно 1 Гц) биполярная прямая электрическая стимуляция (DES) путем пропускания тока между двумя соседними контактами, расположенными в определенной области мозга, повторяется 10–40 раз, чтобы вызвать вызванные ответы в отдаленных местах, которые регистрируются другими имплантированными электродами. CCEP обычно состоят из первого острого пика (10–50 мс), компонента N1, за которым следует медленная волна (80–250 мс), компонента N2.
"Задержки" в нейронах играют ключевую роль в динамике активности мозга, рассматриваемого как распределенная и интегративная сеть и помогают расшифровать причинно-следственные взаимодействия между разными регионами мозга.
Стереоэлектроэнцефалография и кортико-кортикальные вызванные потенциалы позволяют выявить зоны, связанные с началом приступа и состояние эпилептогенных сетей.
Литература
Jirsa, V. K. (2009). Neural field dynamics with local and global connectivity and time delay. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 367(1891), 1131-1143.
Koch, C., Rapp, M., & Segev, I. (1996). A brief history of time (constants). Cerebral cortex, 6(2), 93-101.
Stikov, N., Campbell, J. S., Stroh, T., Lavelée, M., Frey, S., Novek, J., ... & Pike, G. B. (2015). In vivo histology of the myelin g-ratio with magnetic resonance imaging. Neuroimage, 118, 397-405.
Wendling, F., Chauvel, P., Biraben, A., & Bartolomei, F. (2010). From intracerebral EEG signals to brain connectivity: identification of epileptogenic networks in partial epilepsy. Frontiers in systems neuroscience, 4, 154.
Добавить комментарий