Αντίδραση εγκεφάλου: Η επεξεργασία πληροφοριών στον εγκέφαλο είναι μία από τις πιο περίπλοκες διαδικασίες του σώματος. Η διακοπή αυτής της επεξεργασίας συχνά οδηγεί σε σοβαρές νευρολογικές διαταραχές. Η μελέτη της μετάδοσης σήματος μέσα στον εγκέφαλο είναι επομένως το κλειδί για την κατανόηση μυριάδων ασθενειών.
Ο εγκέφαλος επεξεργάζεται πληροφορίες χρησιμοποιώντας αργά και γρήγορα ρεύματα. Ενώ μέχρι τώρα έπρεπε να χρησιμοποιήσουν ηλεκτρόδια τοποθετημένα μέσα στον εγκέφαλο για να μετρήσουν το τελευταίο. Ακόμα οπτικοποιήθηκε με επιτυχία αυτά τα γρήγορα σήματα εγκεφάλου από το εξωτερικό – και βρήκαν έναν εκπληκτικό βαθμό μεταβλητότητας.
Τα ρεύματα που δημιουργούν τα νευρικά κύτταρα
- Αργά ρεύματα – γνωστά ως μετασυναπτικά δυναμικά – εμφανίζονται όταν λαμβάνονται σήματα που δημιουργούνται από ένα νευρικό κύτταρο από ένα άλλο. Η επακόλουθη πυροδότηση παλμών , παράγει γρήγορα ρεύματα που διαρκούν μόλις ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου. Αυτά είναι γνωστά ως δυναμικά δράσης. “Μέχρι τώρα, καταφέραμε να παρατηρήσουμε μόνο τα νευρικά κύτταρα καθώς λαμβάνουν πληροφορίες, όχι καθώς μεταδίδουν πληροφορίες ως απάντηση σε ένα μόνο αισθητήριο ερέθισμα.
- Το έκαναν αυτό μειώνοντας σημαντικά το θόρυβο του συστήματος που παράγεται από την ίδια τη συσκευή MEG. «Οι αισθητήρες μαγνητικού πεδίου μέσα στη συσκευή MEG βυθίζονται σε υγρό ήλιο, για να τους κρυώσουν στους -269 ° C (4,2 K)», εξηγεί ο Δρ Körber. Προσθέτει: “Για να γίνει αυτό, το σύστημα ψύξης απαιτεί πολύπλοκη θερμική μόνωση. Αυτή η υπερμόνωση αποτελείται από φύλλα αλουμινίου με επικάλυψη μαγνητικού θορύβου και συνεπώς θα καλύψει μικρά μαγνητικά πεδία όπως αυτά που σχετίζονται με νευρικά κύτταρα. Έχουμε πλέον αλλάξει το σχεδιασμό η υπερμόνωση με τέτοιο τρόπο ώστε να διασφαλίζεται ότι αυτός ο θόρυβος δεν είναι πλέον μετρήσιμος. Κάνοντας αυτό, καταφέραμε να αυξήσουμε την ευαισθησία της τεχνολογίας MEG κατά δέκα.
Το παράδειγμα των ερενητών
- Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το παράδειγμα της διέγερσης ενός νεύρου στο χέρι για να δείξουν ότι η νέα συσκευή είναι πράγματι ικανή να καταγράφει γρήγορα κύματα εγκεφάλου. Στο πλαίσιο της μελέτης τους σε τέσσερα υγιή άτομα, οι ερευνητές εφάρμοσαν ηλεκτρική διέγερση σε ένα συγκεκριμένο νεύρο στον καρπό, ενώ ταυτόχρονα τοποθετούσαν τον αισθητήρα MEG ακριβώς πάνω από την περιοχή του εγκεφάλου, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την επεξεργασία αισθητηριακών ερεθισμάτων που εφαρμόζονται στο χέρι. Για την εξάλειψη εξωτερικών πηγών παρεμβολών, όπως ηλεκτρικά δίκτυα και ηλεκτρονικά εξαρτήματα, οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε έναν από τους θωρακισμένους χώρους καταγραφής του PTB. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι, με αυτόν τον τρόπο, μπόρεσαν να μετρήσουν τα δυναμικά δράσης που παράγονται από μια μικρή ομάδα ταυτόχρονα ενεργοποιημένων νευρώνων στον φλοιό του εγκεφάλου ως απάντηση σε μεμονωμένα ερεθίσματα. ” Για πρώτη φορά, μια μη επεμβατική προσέγγιση μας επέτρεψε να παρατηρήσουμε νευρικά κύτταρα στον εγκέφαλο στέλνοντας πληροφορίες ως απάντηση σε ένα μόνο αισθητήριο ερέθισμα .]
Ακολουθεί βίντεο για το πως λειτουργεί ο εγκέφαλος
