Возможность визуализации вызванной активности по всему мозгу крысы методом электротомографической импедансной томографии

Электрическая импедансная томография (ЭИТ) — перспективный метод, который уже использовали для визуализации вызванной активности при смещении вибрисс в коре анестезированной крысы с пространственно-временным разрешением 200 мкм и 2 мс. Целью работы было расширить применение ЭИТ, чтобы визуализировать не только кору, но и более глубокие структуры, участвующие в соматосенсорной обработке, в частности вентральное заднелатеральное ядро таламуса (VPL). Прямой ответ в коре и VPL после стимуляции передней лапы с частотой 2 Гц количественно оценивали с помощью 57-канальной эпикортикальной матрицы электродов и 16-канального глубинного электрода. Зарегистрированы изменения импеданса в коре на уровне -0,16 ± 0,08% через 12,9 ± 1,4 мс и в VPL на уровне -0,41 ± 0,14% через 8,8 ± 1,9 мс. Для визуализации использовали две 57-канальные эпикортикальные матрицы электродов, размещенные по одной на каждом полушарии мозга крысы. Несмотря на оптимизацию параметров для регистрации таламической активности и многократное усреднение, реконструированная активность ограничивалась корковой соматосенсорной зоной передней лапы, и не удалось восстановить значимую активность на глубине более 1,6 мм от поверхности коры. Чувствительность ЭИТ к глубине оценивали в моделях с использованием расчетных изменений проводимости и уровней шума, полученных в эксперименте. Эти данные показывают, что при использовании эпикортикальных электродов ЭИТ позволяет визуализировать активность, возникающую на глубине до 2,5 мм от поверхности коры. В этот диапазон входит гиппокамп, поэтому ЭИТ потенциально может использоваться для визуализации активности, например при эпилепсии, исходящей из этой структуры. Однако для визуализации более глубоких источников активности потребуются альтернативные подходы, например дополнительное применение глубинных электродов, чтобы обеспечить необходимое разрешение по глубине.