Структуры обеспечивающие феномен сознания

1. Нейрофизиологические механизмы нарушения сознания и современные методы исследований мозга.Верхлютов В.М.Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАНЦМТС МГУНИИ инсультов РАМНг.Москва

2. Структуры обеспечивающие феномен сознания

3. Возникновение сознания и активирующей системы

4. Условия существования сознания

5. Методы изучения причин нарушений сознания причерепно-мозговой травме

6. Дисфункция и повреждение ствола головного мозга • МРТ(3Т высокое разрешение) Seet R.C. et al., Spindle coma fromacute midbrain infarction (2005) • МРТ(3Т)-морфометрия ствола Protopopescu X. et al., Increasedbrainstem volume in panic disorder: a voxel-based morphometric study(2006). Minatia L.et al., Imaging Degeneration of the Substantia Nigra in Parkinson Disease with Inversion-Recovery MR Imaging (2007) • МРТ(3Т) - спектроскопия M. Gadea et al., Spectroscopic axonal damage of the right locus coeruleus relates to selective attention impairment in early stage relapsing-remitting multiple sclerosis. (2004)

7. Дисфункция талямуса • фМРТ+ЭЭГ Goldman R.I. et al., (2002) We found that increased alpha power was correlated with decreased MRI signal in multiple regions of occipital, superior temporal, inferior frontal, and cingulate cortex, and with increased signal in the thalamus and insula (фМРТ+ЭЭГ) . • Морфометрия таламуса Johansen-Berg H. et al., (2005), Functional–Anatomical Validation and Individual Variation of Diffusion Tractography-based Segmentation of the Human Thalamus • МРТ-спектроскопия Uzan M. et al.,(Turkey) Thalamic proton magnetic resonance spectroscopy in vegetative state induced by traumatic brain injury(2003)

8. Повреждение белого вещества (1) • Снижение плотности белого вещества в переднем и заднем отделах мозолистого тела у больных аутизмом (Chung M.K. et al.,2004) • Метод диффузионного тензора(Zhang S. et al.,2004)

9. Повреждение белого вещества(2) • Yarnykh VL, Yuan C. Cross-relaxation imaging reveals detailed anatomy of white matter fiber tracts in the human brain. • МРТ- МОРФОМЕТРИЯ ЖЕЛУДОЧКОВОЙ СИСТЕМЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА У ПАЦИЕНТОВ С НЕЙРОПСИХОЛОГИЧЕСКИМ ДЕФИЦИТОМ (Верхлютов В.М. с соавт.,2006)

10. Дисфункция и повреждение коры головного мозга (1) • ЭЭГ(связанная с событием десинхронизация как проявление локальнойактивирующей системы) Pfurtscheller G, Aranibar A. Evaluation of event-related desynchronization (ERD)preceding andfollowing voluntary self-paced movement (1979) • ВП Шарова Е.В. и др. Позднелатентные компоненты вызванных потенциалов и компонент Р300 у больных с затяжным посттравматическим вегетативным состоянием (1999) • фМРТ Schiff N.D. et al., Residual cerebral activity and behavioural fragments can remain in the persistently vegetative brain (2002) Lloyd D. Functional MRI and the Study of Human Consciousness (2002)

11. Дисфункция и повреждение коры головного мозга (2)ПЭТ

12. Дисфункция и повреждение коры головного мозга (3)ПЭТ Owen A.M. et al., Detecting Residual Cognitive Function in Persistent Vegetative State(2002)

13. Дисфункция и повреждение коры головного мозга (4)(межкорковая активация) • фМРТ+ЭЭГ Sederberg В. et al., Hippocampal and Neocortical Gamma Oscillations Predict Memory Formation in Humans (2007) Hippocampal and Neocortical Gamma Oscillations Predict Memory Formation in Humans /We demonstrate that gamma oscillations (44–64 Hz) in the hippocampus and the left temporal and frontal cortices predict successful encoding of new verbal memories. This increase in gamma oscillations was not seen in other frequency bands, whose activity generally decreased during successful memory formation/. Верхлютов В.М.,(2007) Динамическая локализация распределения источников тока в интервале от 400 до 500 мсек, связанном с загрузкой рабочей памяти. Каждые 20 мсек (50 Гц) максимальная плотность тока перемещается в одно из полушарий.

14. Дисфункция и повреждение коры головного мозга(5)Доказательства существования коллатеральной активирующей системы(1) • Переливы ЭЭГ(1935-1991) • Вращающийся диполь альфа-ритма в зрительной коре (1961,1992) • Модель корковых движущихся волн объясняющая феномен переливов ЭЭГ (Верхлютов В.М.,1996) • Корковая движущаяся волна ВП на предъявление лиц(Верхлютов В.М.,2007)

15. Дисфункция и повреждение коры головного мозга(6)Доказательства существования коллатеральной активирующей системы(2) Категориальное кодирование (фМРТ) Levy I., Malach R., 2001 Картирование корковых цитоархитектонических полей развернутых на плоскость Van Essen D. C., 2003

16. Дисфункция и повреждение коры головного мозга (7) • МРТ – морфометрия (VBM) головного мозга позволяет не только количественно оценить локальный дефицит серого вещества, но и выявить структурные изменения на МРТ в тех случаях, которые ранее оценивались как нарушение функции. Клиническое применение метода стало возможным только с появлением МРТ 3 Тесла. Преимущества: 1) тотальность исследования в сравнении с фМРТ; 2) намного лучше пространственное разрешение в сравнении с ПЭТ и фМРТ Годовое уменьшение плотности серого вещества по данным МРТ у здоровых и больных шизофренией подростков (Thompson P, Toga A.W.,2004). Juengling F.D. et al., Separating functional and structural damage in persistent vegetative state using combined voxel-based analysis of 3-D MRI and FDG-PET (2005) /In five patients in late stages of non-traumatic PVS. PET(fluorodeoxyglucose) showed widespread hypometabolism at p<0.001 (corrected) in the parietal, parietooccipital and frontotemporal cortices, cingulum, frontal medial and precentral gyrus, and within the bilateral thalamus. VBM revealed multilocal structural loss at p<0.001 (corrected) in the inferior parietal and superior/medial frontal cortices, insula and operculum, superior and medial temporal lobes, cingulum and fusiform gyrus, caudate, midbrain, dorsal pons, and the cerebellum, but to a lesser extent in the thalamus/

17. Возможный план исследований причин нарушения сознания при тяжелой ЧМТ Вегетативное состояние • Ствол->функционирует->локальные повреждения->МРТ - морфометрия, спектроскопия • Талямус->функционирует->локальные повреждения->МРТ - морфометрия, спектроскопия • Белое в-во->функция нарушена->локальные повреждения->МРТ - морфометрия, диффузионный тензор, кросс-релаксация • Кора->функция нарушена->локальные повреждения->МРТ-морфометрия, исследование коллатеральной активации, спектроскопия Весь спектр исследований или сосредоточение на приоритетном направлении ???