Визуализация быстрой электрической активности мозга методом электрической импедансной томографии

Визуализация нейронной деполяризации в головном мозге — важная задача нейронауки, однако в настоящее время не существует метода, который позволял бы визуализировать нейронную активность с разрешением по миллисекундам во всём мозге. Электрическая импедансная томография (ЭИТ) — перспективный метод медицинской визуализации, позволяющий получать томографические изображения изменений импеданса с помощью неинвазивных поверхностных электродов. Мы сообщаем о визуализации ЭИТ изменений импеданса в соматосенсорной коре головного мозга крысы с разрешением 2 мс и менее 200 мкм при вызванных потенциалах с использованием эпикортикальных массивов из 30 электродов. Изображения были валидированы с помощью регистрации локальных полевых потенциалов и анализа плотности источников и стоков тока. Наши результаты показывают, что ЭИТ позволяет визуализировать нейронную активность в объёме 7×5×2 мм в соматосенсорной коре с меньшей инвазивностью, более высоким разрешением и большим объёмом визуализации, чем другие методы. Моделирование показывает, что аналогичное разрешение достижимо по всему головному мозгу, поэтому этот метод, в отличие от других, потенциально позволяет визуализировать функциональную связность корковых и подкорковых структур.