Аспирант ИТИС Алексей Леухин принял участие в изучении влияния анестетиков на головной мозг
Статья на тему «Влияние уретана и изофлурана на вызванный сенсорный ответ и локальный мозговой кровоток в соматосенсорной коре головного мозга крысы в раннем постнатальном периоде» (Effects of urethane and isoflurane on the sensory evoked response and local blood flow in the early postnatal rat somatosensory cortex) недавно была опубликована в журнале Scientific Reports*.
Это совместная работа Виктории Шумковой (ИФМиБ 4 курс, специалитет, лаборатория нейробиологии, КФУ), Виолетты Ситдиковой (ИФМиБ 4 курс, специалитет, лаборатория нейробиологии, КФУ), Ильдара Решапова (Институт физики, 4 курс, бакалавриат), Алексея Леухина (аспирант ИТИС, лаборатория нейроморфных вычислений и нейросимуляций) и Марата Минлебаева (кандидат медицинских наук, лаборатория INMED, INSERM, Aix-Marseille University, Франция; OpenLab “Нейробиология” ИФМиБ, Лаборатория нейробиологии, КФУ)
Как объяснили ученые, функциональные исследования центральной нервной системы часто проводятся под наркозом. В то время как у взрослых анестезия действует лекарственно- и дозозависимо, мало что известно о влиянии различных протоколов анестезии на кортикальную активность и связанные с ней изменения мозгового кровотока в развивающейся центральной нервной системе.
Метод внутреннего оптического сигнала (ВОС, OIS – optical intrinsic signal imaging) позволяет одновременного регистрировать вызванный сенсорный ответ и локальные изменения кровотока в коре головного мозга. ВОС является простым, мощным и менее инвазивным методом изучения мозговой активности.
С помощью ВОС были охарактеризованы действия двух широко используемых анестетиков – уретана и изофлурана для характеристики изменений кортикальной активности и мозгового кровотока. Было обнаружено, что оба анестетика подавляли вызванный сенсорный ответ дозозависимым образом. Для сбора данных использовалась специальная камера с ПЗС-матрицей и построчным сканированием, которая обеспечивает разрешение 1.4 миллиона пикселей на 12-битном цифровом выходе
Для расчета контуров ВОС использовался подход фрагментационного анализа. Код для анализа данных был написан аспирантом ИТИС Алексеем Леухиным (лаборатория нейроморфных вычислений и нейросимуляций).
«Данные были обработаны с применением компьютерного зрения и математической оценки плотности вероятности для поиска вызванного сенсорного ответа. Всего было проанализировано более 500 ГБ данных» - объяснил Алексей Леухин.
Результаты статьи показывают, что уретан, как анестетик, вызывает менее выраженное нарушение активности корковых нейронов у новорожденных животных. Это позволит в будущем при применении уретана, вместо изофлурана, улучшить качество экспериментов на развивающемся мозге крысы.
На рисунке – вызванный оптический внутренний сигнал в соматосенсорной коре новорожденной крысы. А. Схема экспериментальной установки для регистрации вызванных ВОС. B. Цветовая карта плотности обнаруженных контуров ВОС. C. Пример временного профиля ВОС.
*Scientific Reports - это мультидисциплинарный онлайн-журнал с открытым доступом от издательства Nature (Q1**)
**Первый квартиль
Квартиль - это категория научных журналов, которую определяют библиометрические показатели, отражающие уровень цитируемости, то есть востребованность журнала научным сообществом.
