hrvatski

Neuronski izvori neurodinamičkih metoda za funkcionalno oslikavanje mozga

Električna aktivnost neuronskih stanica tijekom spontane i evociranih aktivnosti mozga je rezultat složenog transmemebranskog ionskog transporta. Tok iona kroz membranu uzrokuje električnu struju vrlo male jakosti. Općenito, ako kroz vodič protiče struja oko vodiča se generira magnetsko polje čiji smjer se može odrediti prema pravilu desne ruke. Kako je jakost neuronske struje reda veličine 10-9 nastalo magnetsko polje će biti isto tako vrlo male jakosti. Isti izvori će osim magnetskog polja na površini glave stvoriti razliku potencijala, također vrlo male jakosti. Moderne metode omogućavaju neinvazivna mjerenja razlike potencijala i magnetskog polja na površini glave. Magnetoencefalografija (MEG) mjeri slaba magnetska polja, dok elektroencefalografija (EEG) mjeri razliku električnog potencijala. Rad MEG-a se zasniva na SQUID detektorima koji su jedini u mogućnosti detektirati vrlo mala magnetska polja. Osjetljivost modernog SQUID-a je oko 10-12 T, što je čak dva reda veličine manji iznos od jakosti tipičnih magnetskih polja. EEG se zasniva na postavljanju elektroda koje mjere razliku električnog potencijala. Više desetaka elektroda se rasporedi preko cijele površine glave i u samom su kontaktu sa površinom glave, što ima određenog utjecaja na kvalitetu izmjerenog signala. S druge strane, MEG ima više od 300 senzora koji se nalaze iznad glave i raspoređeni su preko cijele površine glave. Cilj rada je dati uvid u prirodu neuronskih izvora neurodinamičkih metoda elektro- i magnetoencefalografije, provesti numeričke simulacije koristeći MRVIEW programski paket i evaluirati mogućnosti i razlike EEG i MEG metoda u mjerenju i kasnijem prostorno-vremenskom praćenju kortikalne dinamike. Numeričkim simulacijama direktnih MEG i EEG problema za različite konfiguracije strujnih izvora na realnom korteksu pratili smo razlike u simuliranim magnetskim poljima i razlikama električnog potencijala. Rezultati numeričkih simulacija prikazani su koristeći program MEGAN. Također, ovim radom se željelo ukazati na potrebu uvođenja suvremenih sadržaja u nastavu fizike radi povećanja interesa učenika za taj predmet. Biofizika i medicinska fizike predstavljaju neiscrpne izvore izuzetnog atraktivnih sadržaja pogodnih za uključivanje u program srednje ali i osnovne škole kao primjer primjenjene fizike u razumijevanju strukture i funkcije živih sustava ali i svakodnevnih aspekata života.

akcijski i postsinaptički potencijali; magnetoencefalografija (MEG); numeričke simulacije; kortikalni izvori

nije evidentirano