Анатомия центральной нервной системы человека

Нейроны и окрашенный срез мозга человека
Желтым окрашены ядра нервных клеток, синим и зеленым — их отростки. (Фото Thomas Deerinck, NCMIR.)
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ МОЗГ «ПОХУДЕЛ» НА 14 МИЛЛИАРДОВ НЕЙРОНОВ СО 100 ДО 86 МЛД ДАННЫЕ Данные Сюзанны Херкулано-Хоузел проточная цитофотометрия

Проточная цитометрия — метод поштучного анализа клеток по сигналам светорассеяния и флуоресценции. Название метода связано с основным приложением, а именно, с исследованием одиночных биологических клеток в потоке.
Клеточная суспензия, предварительно меченная флюоресцирующими моноклональными антителами или флуоресцентными красителями, попадает в поток жидкости, проходящий через проточную ячейку. Условия подобраны таким образом, что клетки выстраиваются друг за другом за счет т. н. гидродинамического фокусирования в струе. В момент пересечения клеткой лазерного луча детекторы фиксируют их параметры. Достоинство метода- короткое время анализа за счет высокой скорости (до 100 000 событий в секунду).

ГОЛОВНОЙ МОЗГ МЛЕКОПИТАЮЩИХ и площадь коры полушарий
Приматы – линейное увеличение к-ва клеток и массы мозга,
Мозг/масса тела: человек 1/40, слон 1/560, некоторые птицы 1/12

Неинвазивные методы сканирования головного мозга человека
(Gross anatomy)

Поверхности головного мозга человека

Single Slice
Contiguous Slices
Техника сканирования мозга (ПЭТ, МРТ, КТ) .

Серия из 34 МРТ снимков головы от верхней теменной точки (1) до основания черепа (34)
1

Система координат тела
Плоскости срезов головного мозга

Примеры «статичных» изображений мозга
Ангиография
Нормальная ангиограмма сосудов
мозга
(A) Компьютерная томография (CT) мозга пациента с моторной афазией (поражение зоны Брока).
(Б) Мозг – латеральная поверхность

T1-взвешенное изображение
T2-взвешенное изображение
Примеры анатомических МР томограмм

Примеры сравнения анатомических (слева) и МР-томографических (справа) срезов черепа человека

Принцип функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) мозга.
Деоксигемоглобин – восстановленная форма гемоглобина, в которой он способен присоединять кислород (в легких) или другие соединения, например воду, окись углерода.
Оксигемоглобин - окисленная форма гемоглобина, в которой он обратимо соединен с кислородом и обеспечивает его перенос кровью от легких в ткани. Обеспечивает алый цвет артериальной крови.
Суть эффекта: гемоглобин, после отдачи атомов кислорода меняет свою структуру, становясь парамагнетиком и приобретая сильный магнитный момент.

фМРТ мозга здорового человека во время переменной зрительной стимуляции. Длительность эксперимента 270 секунд.

Изучение активности мозга, выполняющего семантическую и фонологическую обработку информации, методом функциональной МРТ.
Два типа процессов при чтении одного и того же текста: семантическая (верхний блок) и фонологическая (нижний блок) обработка текстов происходят с разной активацией височно-затылочной и префронтальной областей коры полушарий.

Серия фМР томограмм, по которым построено 3D изображение мозга

«Глокая куздра штеко будланула бокра и кудрячит бокрёнка»
Пример задания: искусственная фраза на основе русского языка, в которой все понятийные слова заменены на бессмысленные сочетания звуков (фонологическая характеристика). Несмотря на это, общий смысл фразы понятен (семантическая характеристика).
Автор фразы - Ще́рба Лев Влади́мирович (ЛГУ, 1880-1944)
Справка: Семантика – раздел лингвистики, изучающий понятийные законы языка. Фонология – раздел лингвистики, изучающий структуру звукового строя языка.

Функциональная активность N.аccumbens у здоровых и больных шизофренией в экспериментальной ситуации «прогнозирование выигрыша» (G. Juckel et al.,2006) фМРТ

Серое и белое вещество мозга

Спины протонов, направления спинов
Принцип метода дифузионно-тензорной магнито-резонансной томографии