2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Электростимуляция мозга при коме
Сообщение24.04.2019, 05:16 


12/05/07
491
г. Уфа
Вот тут по ссылке недавнее сообщение о женщине, пролежавшей в коме 27 лет. Предполагаю, что в этом и подобных случаях мозг серьёзно не страдает, но нарушается координированная работа нейронов. Для её восстановления можно попробовать электростимуляцию мозга периодически повторяющимися импульсами через вживленные в мозг электроды. Делается ли это и если нет, то почему?

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение27.04.2019, 08:41 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
7287
Москва
Делается. Без особого успеха. Хотя отдельные удачи есть, как и в случае использования транскраниальной электрической или магнитной стимуляции (которые, по крайней мере, не несут риска дополнительной травматизации мозга).

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение27.04.2019, 08:44 


12/05/07
491
г. Уфа
Евгений Машеров в сообщении #1389710 писал(а):
Делается. Без особого успеха. Хотя отдельные удачи есть.
А можно подробнее и со ссылками на источники?

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение28.04.2019, 10:53 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
7287
Москва
Прежде мне хотелось бы узнать нечто о Вас.
Если Вы врач, то с моей стороны было бы непростительной дерзостью что-либо Вам объяснять, самое большее - я мог бы дать (с их согласия) координаты врачей, занимающихся такой тематикой.
Если Вы, подобно мне, сотрудник медицинского учреждения без профильного образования, участвующий в такого рода проектах в качестве технического специалиста, то я с удовольствием поделился бы частными вопросами в пределах моей (и Вашей) компетенции, но не рискнул бы предлагать что-либо сугубо медицинское.
Если речь о проблеме у кого-то из Ваших родных и близких - вероятно, я мог бы назвать некоторые учреждения, где оказывают такого рода помощь, и выяснить, где могут делать бесплатно по квоте, а где сугубо за деньги (и за какие).
Однако если это вопрос "вообще" - ограничусь информацией, что принимал участие (как уже упоминал - во вспомогательном качестве) в нескольких попытках такого рода. Один пациент уже два десятилетия, несмотря на вживлённые стимулирующие электроды, остаётся в том же статусе. Другой после годичных усилий восстановился (и даже, если судить по первой произнесённой им фразе "Больше никаких наркотиков!" - интеллект по сравнению с состоянием до впадения в кому повысился). То есть сама по себе идея весьма давно известна, практически испробована, но успехи выглядят достаточно случайными. Не хотелось бы сравнивать с "ремонтом" лампового телевизора постукиванием по корпусу, человеческий мозг несколько сложнее телевизора и схема его куда менее ясна, но некая аналогия просматривается.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение29.04.2019, 08:29 


12/05/07
491
г. Уфа
Евгений Машеров в сообщении #1389960 писал(а):
Однако если это вопрос "вообще" - ограничусь информацией, что принимал участие (как уже упоминал - во вспомогательном качестве) в нескольких попытках такого рода.
Спасибо. То, что Вы рассказали - это интересно. Но наверняка имеются научные публикации на основе описанных Вами случаев или вообще научные публикации по данной теме. Будьте любезны, поделитесь ссылками.
Евгений Машеров в сообщении #1389960 писал(а):
Не хотелось бы сравнивать с "ремонтом" лампового телевизора постукиванием по корпусу, человеческий мозг несколько сложнее телевизора и схема его куда менее ясна, но некая аналогия просматривается.
Если вживляются электроды, то это уже не по корпусу. В Википедии описаны различные ритмы мозга. Если участвуете в экспериментах (пусть даже во вспомогательном качестве), наверное знаете, какие отклонения в ритмах имеют место у людей, находящихся в длительной коме. Пожалуйста расскажите.

-- Пн апр 29, 2019 10:45:38 --

Евгений Машеров в сообщении #1389960 писал(а):
Прежде мне хотелось бы узнать нечто о Вас.
Я здесь на форуме давно и присутствую не в форме аватара, а со своим настоящим именем и настоящей фамилией. Я работаю в БашГУ, город Уфа, (пока ещё работаю, но могу потерять работу в силу ряда обстоятельств и буду искать другие варианты трудоустройства). Я математик, но интересуюсь различными областями знаний, недавно окончил курсы профессиональной переподготовки по химической специальности. Мой вопрос можно оценить как "вообще" по Вашей классификации, но я полагаю форум - это познавательная площадка для разного рода вопросов. Ваше желание поскорее завершить дискуссию, отделавшись очень общими сведениями мне непонятно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение29.04.2019, 11:58 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
7287
Москва
Видите ли, я не врач. Но, по крайней мере, медработник ("не хозяин"). И должен по мере своих способностей придерживаться принципа "не навреди", для врачей обязательного. А как изложение конкретных клинических случаев вне профессионального сообщества (особенно если это может раскрывать некоторые личные сведения о пациентах), так и распространение полузнаний - это вред.
"Ритмы мозга", о которых сообщает крайне популярная статья Википедии, это электроэнцефалограмма (ЭЭГ), и надо отметить, что колебательные процессы в мозгу могут быть и иного рода, то есть статья представляет собой довольно-таки неприличное упрощение. Если данная тема действительно представляет для Вас интерес, то стоило бы ознакомиться с материалом по основательному учебнику. Нидермейер, Лопес да Сильва (доступны на английском, скажем, на libgen), ну или русскоязычные (только не научпоп, для медиков или для биофаков).
А "отклонения в ритмах" могут быть достаточно разными. Скажем, альфа-ритм, "ритм покоя здорового мозга", как его популясты трактуют, в состоянии комы грозный прогностический признак.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение29.04.2019, 13:09 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
7287
Москва
Ruslan_Sharipov в сообщении #1390161 писал(а):
Я здесь на форуме давно и присутствую не в форме аватара, а со своим настоящим именем и настоящей фамилией. Я работаю в БашГУ, город Уфа, (пока ещё работаю, но могу потерять работу в силу ряда обстоятельств и буду искать другие варианты трудоустройства). Я математик, но интересуюсь различными областями знаний, недавно окончил курсы профессиональной переподготовки по химической специальности. Мой вопрос можно оценить как "вообще" по Вашей классификации, но я полагаю форум - это познавательная площадка для разного рода вопросов. Ваше желание поскорее завершить дискуссию, отделавшись очень общими сведениями мне непонятно.


Извините, но я о другом. Ваши подлинные имя и фамилия меня в настоящее время не интересуют, как и то, действительно ли они подлинные (если вдруг возникнут перспективы сотрудничества с Вами, то они, вероятно, понадобятся, но не ранее). Также не существенны для меня Ваши перспективы трудоустройства, поскольку я предложить таковое не могу, даже если запрошенный нами грант будет поддержан - список сотрудников уже сформирован. Интерес для формулирования ответа Вам представляло, прежде всего, врач ли Вы (ответ "нет"), занимаетесь ли, в качестве математика, физика, инженера и т.п. этой проблемой в сотрудничестве с врачами (ответ "нет"), исследуете ли Вы эту тему в качестве биолога на животных с шансом выработать клинически значимые рекомендации (ответ "нет"), интересуетесь ли помощью в связи с такого рода проблемой (ответ "нет"). На уровне же научпопа я вправе сказать лишь, что да, такая идея была высказана, и давно, и нет, "волшебной палочкой" она, увы, не стала. Если Вас вдруг заинтересовала эта тематика в связи с перспективой разработки математических методов - я могу указать (а кое-что и выслать в электронном виде) литературу по матметодам обработки. Но поле там уже достаточно глубоко вспахано, "собирательское хозяйство", в смысле пришёл и сразу нашёл полезное и новое, не получится. Либо пахать и мотыжить конкретную тематику, либо у Вас есть прорывные идеи по совершенно новым подходам к анализу ЭЭГ (очень хотелось бы верить, но плохо получается). И для начала - узнать об ЭЭГ несколько более, чем статья в Википедии (притом явно небрежная и грубо упрощённая).

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение09.05.2019, 07:57 


12/05/07
491
г. Уфа
Евгений Машеров в сообщении #1390167 писал(а):
Если Вас вдруг заинтересовала эта тематика в связи с перспективой разработки математических методов - я могу указать (а кое-что и выслать в электронном виде) литературу по матметодам обработки.
Нет, не в связи разработкой методов обработки данных. Интересуюсь устройством самого объекта исследования (мозга) и уж если разговор зашёл об ЭЭГ, то хочется понять на качественном уровне, насколько много информации могут содержать данные, снятые с поверхности головы, о том, что происходит внутри. Иначе разработка математических методов может стать попыткой извлечь из данных то, чего в них и нет вовсе.
Евгений Машеров в сообщении #1390167 писал(а):
И Для начала - узнать об ЭЭГ несколько более, чем статья в Википедии (притом явно небрежная и грубо упрощённая).
Пока меня устраивает уровень Википедии. Кстати, Вы можете дополнить или исправить эту статью, если недовольны её качеством.

Вернёмся к другой статье Википедии, где говорится о ритмах мозга. Как я предполагаю, они наблюдаются не только в ЭЭГ, но и при других методах исследования (РЭГ, ЭхоЭГ, ПЭГ, МЭГ, перечисление я взял из статьи Энцефалография в той же Википедии). Несмотря на то, что для каждого ритма указаны определённые области локализации, эти области локализации достаточно большие. Поэтому ритмы мозга надо считать интегральными показателями его работы. У меня вопрос. Как эти интегральные ритмы коррелируют с данными, получаемыми с точечных датчиков, то есть с электродов, внедрённых в мозг?

В указанной выше статье из Википедии для каждого ритма даётся довольно широкий диапазон частот. Что означает этот диапазон? Поясню вопрос. Каждый ритм - это периодический сигнал, период которого соответствует некоторой определённой частоте из этого диапазона (специфичной для данного пациента и данного состояния, в котором он находится). Или ритм - это апериодический сигнал, спектральное разложение которого лежит в соответствующем ему диапазоне частот.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение09.05.2019, 10:12 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
7287
Москва
0. Править Википедию я не стану, разве что там будут ошибки, опасные для жизни людей (вроде объяснения цинги инфекцией, впрочем, это не фрикование авторов статьи, а добросовестное переписывание энциклопедии вековой с гаком давности, не задумываясь над тем, что лучше не делать ничего, чем распространять ложную информацию). В оправдание моей лени в этом отношении замечу, что Википедия не учебник и не справочник. Иногда она полезна для первичного поиска сведений, а далее по приведенным в статье ссылкам, чаще для создания приятного чувства, что "и я кое-то знаю!", переходящего в ещё более приятное - "я знаю всё! а чего не знаю, то неважно".
1. Приведенные там ритмы все имеют периодичность, и на этом их сходство заканчивается

(Оффтоп)

За отчётный период подготовлено боксёров обществом "Динамо" 10, обществом "Спартак" 20, клубом собаководов 30, итого 60 боксёров

РЭГ и ЭхоЭГ это механические колебания, обусловленные пульсовой волной, генерируемой сердцем. Механизм регистрации различен, РЭГ это регистрация колебаний электрического сопротивления при изменении профиля сосудов в ходе пульсовой волны, ЭхоЭГ регистрация акустическая (ультразвуковая эхолокация), колебания там регистируются от стенки срединных (3 и 4) желудочков и повышение амплитуды свидетельствует о нарушениях (повышенном ВЧД, например). В любом случае частота этих колебаний равна частоте пульса и ничего о мозге не говорит. Информативна может быть амплитуда и форма колебаний, свидетельствующие о состоянии сосудов (сюда же и допплерография).
ЭЭГ колебания электрические (электрохимические), МЭГ это регистрация магнитного поля, вызванного токами, то есть также продукт электрохимических явлений. ЭЭГ регистрируется со скальпа, что определяет её достоинства и недостатки (неинвазивность и простоту, с одной стороны, и регистрацию суммарной активности от больших областей, с другой). Регистрация с глубинных электродов или с поверхности коры (ЭКоГ) производится (у людей) только в связи с клинической потребностью и производится намного реже (кроме того, это отражение патологического состояния)

(Оффтоп)

а доктора Менгеле уже уволили по сокращению

Тем не менее уже изрядный материал такого рода накоплен и осмысляется. Но надо иметь в виду, что это также суммарная активность, хоть и от меньшего объёма, благодаря близости к источнику и не искажённая прохождением через оболочки мозга. Оболочки, среди прочего, шунтируют сигналы от коры и глубинных структур, делая малоосмысленным увеличение числа каналов регистрации ЭЭГ (отведений). Этого недостатка лишена МЭГ, где число squid-датчиков может составлять сотни против 19 электродов стандартной системы отведений ЭЭГ "10%-20%". Для регистрации сигналов от отдельного нейрона потребна микроэлектродная регистрация. И это скорее на животных, притом в "остром опыте".
То, что регистрируется - это "удачные находки", наподобие помещения в шунт, отводящий ликвор из IV желудочка, электрода и регистрации сигнала одновременно оттуда и со скальпа.
https://www.researchgate.net/publicatio ... ANESTHESIA
Кроме названных в Вашем источнике, существует множество ритмических процессов мозга, связанных с регуляцией потребления кислорода, электролитного уровня, иных функций, но большинство из них прямой регистрации недоступно, по крайней мере в клинике.
2. Для ЭЭГ и МЭГ частота уже не обусловлена внешним источником и информативна. Однако прямая связь между частотой и состоянием отсутствует, зависимости куда более сложные и неоднозначные. Ритмы низкой частоты могут быть при патологии, при сне взрослого, при бодрствовании младенца. Альфа-ритм не только "в покое с закрытыми глазами" у здорового человека, но и в особо скверной ситуации при коме (говоря точнее - проявляется ритм, совпадающий по частоте и форме с альфа-ритмом, но иной и топически, и по реактивности). Некоторые ритмы тождественны по частоте, но не по форме, бывают ритмы, выходящие за границы соответствующих норм для определённых ритмов, но в прочих свойствах этим ритмам тождественные. Тем не менее оценки средней или медианной частот, эффективной частотной полосы или полосы среза 95% мощности - работают. В ряде случае существенна и форма колебаний, хотя количественной меры для её оценки не выработано (попытки были, и многочисленные, например, биспектральный анализ).
3. ЭЭГ является скорее отражением более сложных процессов в мозге, чем их сущностью. Некий "эпифеномен" (тут получается неприятный и вводящий в заблуждение каламбур, поскольку философский "эпифеномен", то есть "явление после" звучит так же, как "проявление эпилепсии", а ЭЭГ как раз важнейший эпилептологический инструмент). Механизм ЭЭГ мне представляется не вполне прояснённым, и я пытаюсь продвинуться в этом направлении
https://www.researchgate.net/publicatio ... OSTI_MOZGA
Однако ни в коем случае не стоит воспринимать это, как некую истину, это скорее приглашение к дискуссии и, во всяком случае, стоит прежде ознакомиться с тем, на что возражаю.
И если ЭЭГ это лишь внешнее проявление более сложных процессов, то искусственно менять "ритмы мозга", ожидая влияния на действительные его функции, несколько наивно, пусть ЭЭГ и диагностически значима.

(Оффтоп)

Менделеев для расшифровки секрета французского бездымного пороха пользовался в том числе мусором с заводской свалки, но, разбросав на свалке иной мусор, мы не изменим профиль пользующегося ей завода.

Существует достаточно коммерчески раскрученная область "BrainWaves", в которой, используя бинауральное прослушивание, ритмическую фотостимуляцию и пр., пытаются изменить состояние мозга для "творческой активизации", "глубокого отдыха" и т.п. Нет оснований полагать, что там есть какой-то эффект, кроме самовнушения.
4. Вопрос о том, является ли ритм, видимый в ЭЭГ, проявлением некоего реально существующего осциллятора, или это результат узкополосной фильтрации шума, интересен, но ответить на него не могу. Так же, как не смог ответить на более простой вопрос, поставленный передо мной некогда покойным профессором Щекутьевым - модуляции альфа-ритма это один осциллятор, амплитуда которого меняется периодически, или сумма колебаний двух синусоидальных источников, а модуляции это биения на частоте полуразности частот осцилляторов. Для одного сигнала это невозможно в принципе
$\sin\omega_1t+\sin\omega_2t=2\sin\frac{\omega_1+\omega_2}2 t\cos\frac{\omega_1-\omega_2} 2 t$
а как использовать наличие нескольких отведений, я понял в принципе, но не справился с "проклятием размерности", число параметров превысило число отведений, в которых регистрировалась данная активность.
Если у Вас есть мысли по этому или иному связанному с данной тематикой вопросу - выскажите. Но имейте в виду, что тут уже довольно много копали, и золота на поверхности не лежит.
5. Возвращаясь к предложению непосредственно воздействовать на мозг вживлёнными электродами - это делают, но, скажем, при болевом синдроме или паркинсонизме, когда мы знаем задействованный в патологическом процессе отдел мозга. Для того, чтобы "выводить из комы" таким образом, надо бы знать о механизмах комы куда больше, чем мы знаем нынче. Иногда такая стимуляция (а также более безопасные в силу неинвазивности транскраниальная электрическая стимуляция и магнитная стимуляция) дают эффект, но это скорее "неспецифическое воздействие", чем целенаправленное. Чаще не даёт, но ut aliqud fiat.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение10.05.2019, 09:32 


03/10/18
149

(Оффтоп)

Цитата:
Тем не менее уже изрядный материал такого рода накоплен и осмысляется.

Вы видимо вели речь о такого рода материале - Combat personnel with brain injuries pinpoints abnormal brain waves. Finding could help target brain-stimulation therapies ?

Ссылку разместил ради очистки совести, а то попадается на глаза, и среди мыслей путается-мешается.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение10.05.2019, 12:37 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
7287
Москва
В том числе. Но это одна работа из десятков тысяч такого рода, если не более. Правда, МЭГ метод ещё недостаточно распространённый, сам по себе аппарат дорогостоящий, а ещё жидкий гелий для SQUID. Ну и $\gamma$-ритм сравнительно недавно вернулся в область интереса, сам по себе он был определён из первых, когда ещё именовали подряд $\alpha, \beta, \gamma, \delta$, потом пришли к выводу, что при рутинной ЭЭГ в этой полосе в основном артефакты мышечного генеза, даже от названия отказались - высокочастотный $\beta$, а сейчас возобновили интерес.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение21.06.2019, 14:45 


12/05/07
491
г. Уфа
Евгений Машеров в сообщении #1391938 писал(а):
4. Вопрос о том, является ли ритм, видимый в ЭЭГ, проявлением некоего реально существующего осциллятора, или это результат узкополосной фильтрации шума, интересен, но ответить на него не могу.
Прочитал Вашу статью по ссылке, которую Вы дали. Насколько я понял, Вы нашли такой осциллятор для низкочастотного ритма. Параметром в нём является концентрация ионов кальция. На концентрацию ионов кальция можно влиять, осаждая их в нерастворимые соли - карбонат или фосфат. Нельзя ли каким-то способом ввести в мозговую жидкость фосфорную кислоту или растворимый фосфат (например фосфат аммония) и посмотреть, не исчезнут ли низкочастотные колебания?

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение21.06.2019, 16:01 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
7287
Москва
Подозреваю, что для полного осаждения кальция фосфорной кислоты понадобится ввести столько, что получится изолиния... Она не самый токсичный агент, но всё же.
Скорее можно надеяться получить полезную информацию, наблюдая за естественными колебаниями концентрации и сопоставляя с ЭЭГ. Возможно (но некоторый риск есть) вводить кальциймодулирующие препараты и измерять эффект

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение21.06.2019, 20:06 


12/05/07
491
г. Уфа
Евгений Машеров в сообщении #1400585 писал(а):
Подозреваю, что для полного осаждения кальция фосфорной кислоты понадобится ввести столько, что получится изолиния... Она не самый токсичный агент, но всё же.
Концентрация кальция в крови в норме 2,15 - 2,5 ммоль/л. Для пересчета на фосфорную кислоту умножаем на коэффициент 2/3 и получаем 1,43 - 1,66 ммоль/л. В миллиграммах это 140 - 160 мг/л. С другой стороны Википедия пишет следующее. У добровольцев, получавших фосфорную кислоту перорально в количестве 2-4 г/кг в день в течение 10 дней или 3,9 г/кг в день в течение 14 дней, не обнаружено негативных для метаболизма последствий. Допускается использовать 0,5–1 г/л фосфорной кислоты в напитках.

 Профиль  
                  
 
 Re: Электростимуляция мозга при коме
Сообщение21.06.2019, 20:54 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
7287
Москва
А теперь думаем, сколько из неё всосётся, из названных двух граммов, сколько выведется сразу же, а главное - сколько дойдёт до нейронов...

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 26 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: photon, Ende, Deggial, korona, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group