Визуализация активности мозга человека имеет решающее значение для понимания нормальной и патологической функции мозга. В настоящее время доступные методы записи нейронной активности являются высокоинвазивными, имеют низкую чувствительность и не могут проводиться за пределами операционной.
Функциональная ультразвуковая визуализация (fUSI) — это новая техника, предлагающая чувствительную, крупномасштабную, высокоразрешающую нейровизуализацию; однако fUSI не может выполняться через череп взрослого человека. В данном исследовании мы использовали полимерный материал для пластики черепа, чтобы создать акустическое окно, совместимое с fUSI, для мониторинга активности мозга взрослого человека. Используя цереброваскулярный фантом in vitro для имитации сосудов головного мозга и модели черепного дефекта грызунов in vivo, мы оценили интенсивность сигнала fUSI и отношение сигнал-шум с помощью черепных имплантатов полиметилметакрилата (PMMA) разной толщины и титанового сетчатого имплантата. Мы обнаружили, что нейронная активность мозга крысы могла быть записана с высокой чувствительностью через имплантат из PMMA с использованием специальной последовательности импульсов fUSI. Затем мы разработали индивидуальный имплантат для замещения дефекта черепа взрослого человека, перенесшего реконструктивную операцию на черепе после черепно-мозговой травмы. Мы показали, что fUSI может записывать активность мозга у бодрствующего человека за пределами операционной. В задаче видеоигры «соединение точек» мы продемонстрировали картирование и декодирование модифицированной задачей активности коры головного мозга у этого человека. В задаче игры на гитаре мы картировали дополнительные специфические для задачи корковые реакции. Наше исследование доказательства концепции показывает, что fUSI может использоваться в качестве высокоразрешающей (200 мкм) функциональной визуализационной модальности для измерения активности мозга взрослого человека через акустически прозрачное черепное окно.
Ссылка на оригинальную статью в журнале: Functional ultrasound imaging of human brain activity through an acoustically transparent cranial window: SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE
"Данная статья носит исключительно информационный характер и не является руководством к действию. Для получения квалифицированной медицинской помощи и рекомендаций, пожалуйста, обратитесь к врачу."