• ...
Дискуссия Новая   674

Прочитаем ваши желания

21 мар 2018 в 04:53   Dobryаk
Ветка: А как же оно тикает?
Евгения Лобкаева о новой разработке РФЯЦ-ВНИИЭФ

В РФЯЦ-ВНИИЭФ (предприятие госкорпорации "Росатом") разработали комплекс для регистрации сверхслабых магнитных полей и методику математической обработки и выделения полезного сигнала, который поможет выявлять центры повышенной магнитной активности в головном мозге человека и животных.
Евгения Лобкаева, начальник научно-исследовательского отдела РФЯЦ-ВНИИЭФ, доктор биологических наук, кандидат технических наук, профессор по специальности "Биофизика":
"Биомагнитные поля, излучаемые головным мозгом, могут быть измерены только в экранированном помещении с помощью специальных сверхпроводящих квантовых интерферометрических датчиков (СКВИДов), обладающих достаточной чувствительностью для их регистрации.
Для визуализации результатов решается обратная задача, заключающаяся в пространственной реконструкции токов, протекающих в головном мозге на основе зарегистрированных источников магнитной активности.
Преимущество комплекса, работающего на основе метода сверхпроводящей магнитометрии (магнитоэнцефалограф), заключается в его неинвазивности, то есть пассивной регистрации магнитного поля головного мозга при полном отсутствии какого-либо воздействия на организм (в отличие от КТ, МРТ, ПЭТ и др.).
Это преимущество делает его абсолютно безопасным и позволяет применять для диагностики и контроля функционального состояния в процессе лечения детей, беременных женщин и больных с психоневрологическими заболеваниями, используя многократную регистрацию и продолжительный мониторинг.
Продолжительный мониторинг позволил учёным выяснить, что происходит в мозге человека при нарушении сна.
Эта разработка даст возможность выявлять "центры желаний" у людей с наркологической зависимостью, контролировать и даже управлять их активностью с использованием разработанной в РФЯЦ-ВНИИЭФ технологии низкочастотной магнитотерапии".
Отредактировано: Dobryаk - 01 янв 1970

  • +0.14 / 8
    • 8
  • АУ

Предыдущая дискуссия:

<< Звери с американским флагом
 
Следующая дискуссия:

Кто развязал гражданскую войну 1918-20 г. >>

ОТВЕТЫ (5)
 
 
  VictorS ( Слушатель )
21 мар 2018 в 16:25
  • ...

Добрый день! Вы знаете, что я давно ушел из физики.
Но это заинтересовало.
Поправьте, мне казалось, что это задача решения уравнения Фредгольма 1 рода, которое не имеет прямого решения.
Я правильно понял, что токи в головном мозге создают магнитное поле, на основании конфигурации которого решается обратная задача.
Численные методы расходятся (По моему - Кнут  - Искусство программирования ), Сам пробовал на токах в плазме,, действительно расходятся. надо накладывать серьезные ограничения, чтобы получить результат.
Хотя, в некотором приближении, довольно грубом, общее представлении  можно получить.
А вообще интересно посмотреть оригинал, хотя я уже почти все позабыл.

  • +0.09 / 2
    • 2
 
 
  Dobryаk ( Практикант )
21 мар 2018 в 16:44
  • ...

Вы правы — это относится к  классу некорректно поставленных задач. Простейший случай — это обращение свертки. Фурье от свертки — это произведение двух Фурье образов. Когда свертка измерена на конечной сетке, то её высокие Фурье-компоненты принципиально неизвестны. Без допущений о гладкости функции, что тоже самое, что измышления о скорости убывания высших Фурье-гармоник,  задача не решается. Но по той же магнитной томографии мы знаем немало о характерных размерах возбуждаемых областей мозга. Если их задать, то задача может и становится разумно обращаемой.

  • +0.11 / 7
    • 7
 
 
 
  adolfus ( Слушатель )
23 мар 2018 в 01:26
  • ...

В случае скалярного поля достаточно выпуклости всюду в области восстановления.

  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  Пиджак_9 ( Слушатель )
27 мар 2018 в 06:21
  • ...



Рис 9. Объемный процесс (опухоль) головного мозга. Сопоставление данных ЭЭГ и КТ. Изображение функционального очага на соответствующем срезе заменено анатомическим.

Если позволите: это пример решения обратной задачи для ЭЭГ, а для МЭГ ситуация на порядок сложнее и хуже. Поразительно, что ув. Victor сразу и точно нашел физическую дыру в постановке задачи, а в эту дыру уходят силы и время многих энтузиастов.
Более того, и МЭГ, и даже ЭЭГ все менее востребованы и применяются только для диагностики эпилептической патологии. Увы, с дешифровкой спонтанной ритмики мозга дела неважные. 
Маленький обзор здесь  http://www.tredex-co…sledovanii

  • +0.14 / 5
    • 5
 
 
 
 
  Dobryаk ( Практикант )
27 мар 2018 в 07:32
  • ...

Cпасибо за комментарий и с добрым утром — давненько Вас не было! 

Отмеченную ВикторомС  проблему в физике решают непрерывно. В каждом конкретном приложении регуляризация своя, основанная на подходящей физической интуиции. Пример такой интуиции — последняя модификация Царь-бомбы непосредственно перед испытанием, которую Сахаров набросал буквально на коленке. 

Проблемы некорректно поставленных задач была критически актуальной во времена Атомного проекта, когда надо было решать уравнения в частных производных, и с существовавшими в те времена калькуляторами приходилось с неизбежностью работать с крайне грубыми сетками. Решения при этом неизбежно имели вид взбесившейся пилы. 

Тихонов и Самарский сделали свою карьеру (я безбожно упрощаю) на разработке лекал, которыми "пилу" надо было сгладить — это была, конечно, игра в угадайку. Но  потом Ландау, Мейман и Халатников предложили более устойчивую схему, которой Халатников немерено гордится до сих пор. Она тоже давала пилу, но не столь зубастую. 

В году 2010 слушал отличную лекцию о магнитной томографии мозга. То, что я вынес из нее: с ростом магнитного поля разрешение растет быстро. Они приводили картинки, и разница от 4.5 до 9 Тесла поражала. Они работали при 9 Тесла.

 Добровольцев запихивали в 11 Тесла, и при этом те испытывали явный дискомфорт. Объяснение прозвучало вполне правдоподобно: кровь — это электролит, и в сильных магнитных полях сила Лоренца начинает разворачивать в противоположные стороны ионы с катионами и создает электрические потенциалы, которые мозгам не нравятся.  

Это все, увы, далеко за периферией моего сознания.

  • +0.12 / 9
    • 9
  • АУ