В числе наиболее важных научных результатов можно отметить метод динамической миелографии (2001 г.), метод реконструкции изображений по произвольным траекториям в Фурье-пространстве (2005 г.), решение задачи об амплитудах многократного спинового эха (2007 г.) и цикл работ, посвященных применению функциональной МРТ (2011-2019 гг.). В результате выполнения проекта РФФИ №17-04-01368 «Нейронные сети и интерактивная стимуляция мозга. Синергичное фМРТ-ЭЭГ исследование на примере последствий нарушения мозгового кровообращения (ОНМК)» коллективом создан уникальный метод интерактивной стимуляции мозгового кровообращения (ИСМ), применяемый для реабилитации больных, перенесших инсульт. Новая прорывная биомедицинская технология ИСМ может применятся также для коррекции широкого круга психоневрологических расстройств.
Интерактивная терапия мозга, основанная на сочетании фМРТ и ЭЭГ-нейробиоуправления, позволяет пациентам сознательно регулировать активность моторных зон. В исследовании участвовали 14 пациентов с постинсультным парезом руки, половина из которых прошла курс терапии с обучением управлению активностью первичной моторной коры и дополнительной моторной области через мысленное представление движений. После трехнедельного курса в группе с интерактивной терапией сохранилась межполушарная функциональная связность моторных зон, тогда как в контрольной группе она ослабла. Сила этих связей коррелировала с показателями моторных тестов (ρ=0.69-0.87, p<0.01). Одновременно наблюдалось ослабление связей между дополнительной моторной областью и мозжечком (p<0.05), что также коррелировало с улучшением двигательных функций.
Полученные данные показывают, что сознательное управление активностью моторных зон может влиять на функциональную организацию всей двигательной сети. Это открывает возможности для разработки новых реабилитационных подходов, направленных на восстановление двигательных функций после инсульта.
Рисунок. Матрицы ФС моторной сети у пациентов основной и контрольной групп до и после лечения. Регионы интереса обозначены белыми кругами; цветами выделены их взаимосвязи: розовым -межполушарные поперечные, оранжевым — межполушарные диагональные, синим — внутриполушарные; толщина линий между регионами схематично отражает силу функциональных связей (пунктиром показано ослабление связи); цифры над линиями обозначают коэффициент корреляции ρ. В правой и нижней частях рисунка приведены результаты сравнения ФС до и после курса лечения (внутри- и межгруппового соответственно). Цифры белого цвета над каждой матрицей отражают среднее значение внутрисетевой связности (или разницу её внутри и между группами — в правой и нижней частях рисунка соответственно), в квадратных скобках указан доверительный интервал для этого среднего с уровнем доверия 0,95. *p < 0,05 (тест Стьюдента).
Исследование посвящено изучению структурных изменений при большом депрессивном расстройстве с использованием современных количественных методов МРТ, включая диффузионно-тензорную томографию, томографию куртозиса диффузии и картирование макромолекулярной протонной фракции. Основное внимание уделено анализу передней поясной коры, миндалины и дорсомедиальной префронтальной коры - ключевым областям, участвующим в эмоциональной регуляции.
У пациентов с депрессией обнаружены статистически значимые изменения параметров диффузии в исследуемых зонах. В миндалине зафиксировано увеличение среднего (F=6,3, p=0,01), осевого (F=5,0, p=0,03) и радиального (F=7,08, p=0,01) коэффициентов диффузии. В передней поясной коре также выявлено повышение среднего (F=5,61, p=0,02) и радиального (F=7,08, p=0,01) коэффициентов диффузии, что может отражать микроструктурные изменения в этих областях.
Хотя содержание макромолекулярных компонентов не показало значимых различий между группами, обнаруженные изменения характеристик диффузии позволяют предположить наличие специфических структурных перестроек при депрессивном расстройстве. Полученные результаты демонстрируют перспективность применения количественных МРТ-методик для выявления тонких нейробиологических изменений, связанных с психическими заболеваниями.
Рисунок. Представление трех исследуемых в данной статье ROI, полученных от одного из пациентов с БДР (женщина 37 лет), расположенные на трехмерных изображениях: (а) Т1-взвешенное изображение и (b) карта МПФ. Синий: миндалины; красный: дорсомедиальная префронтальная кора; желтый: передняя поясная кора
