Синхронизированные данные МРТ и ЭЭГ во время сна

Большинство исследований сна проводится с использованием ЭЭГ, но ученым удалось получить МРТ-сканы мозга во время сна


Во время различных стадий глубокой фазы сна постоянно меняются состояния сознания – похожие процессы происходят при коме или под общей анестезией. На протяжении длительного времени ученые верили (но не были окончательно уверены), что активность мозга во время сна уменьшается.

Большинство исследований сна проводится с использованием электроэнцефалографии (ЭЭГ) – метода, который измеряет активность мозга при помощи электродов, расположенных на коже головы. Но команда исследователей из лаборатории медицинской визуализации организации EPFL решила использовать МРТ для изучения активности мозга во время сна.

МРТ сканирование измеряет нейронную активность по оценке гемодинамического ответа структур всего головного мозга и тем самым предоставляет важную информацию в дополнение к данным ЭЭГ. Во время эксперимента ученые использовали ЭЭГ для идентификации фазы сна и затем соотносили результаты МРТ-сканов с картированием нейронной активности и определением различных состояний мозговой деятельности.

Выполнение МРТ на спящих участниках исследования представляло не самую простую задачу – во время работы аппараты производят много шума и это не лучшим образом отражалось на засыпании. В конечном счете команде все же удалось получить синхронизированные данные МРТ и ЭЭГ у 30 добровольцев. Запись проводилась в течение примерно 2 часов – этого времени оказалось достаточно, чтобы получить уникальные и ценные данные.

Была проанализирована частота активации нейронных сетей в различных частях мозга во время каждой стадии сна. При переходе от засыпания к началу глубокого сна активность мозга действительно снижалась, но коммуникации между различными частями становились более динамичными, что указывало на определенную степень нестабильности. По-настоящему удивительным результатом оказался следующий парадокс – во время переходной фазы от легкого к глубокому сну локальная мозговая активность увеличивалась, а общие взаимодействия уменьшались. Это указывало на отсутствие возможности для синхронизации нейронных сетей.

Синхронизированные данные МРТ и ЭЭГ во время сна

Графический абстракт статьи

Обычно сознание представляется как активность нейронных сетей, связанная с интроспективными процессами, эпизодической памятью и спонтанной мыслительной деятельностью. По результатам исследования было отмечено нарушение связи между передними и задними регионами, что дополнительно усиливалось с глубиной сна. Похожие нарушения наблюдались в мозжечке, который обычно отвечает за моторную активность. Пока у авторов работы нет объяснений причины этих явлений, но полученные данные – это первый и важный шаг в понимании изменений различных состояний сознания во время сна.

 

Источник: http://dx.doi.org/10.1016/j.isci.2020.101923

Все новости и обзоры - в нашем канале на «Яндекс.Дзене». Подписывайтесь




Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий:




Вход на сайт