Оборудование

Магнитоэнцефалографическая установка Neuromag Vector View

Оборудование входит в состав уникальной научной установки

Ключевым инструментом МЭГ-центра является магнитоэнцефалографическая установка «Neuromag Vector View» (Elekta Oy, Финляндия, 2008 г), которая имеет 306 высокочувствительных СКВИД-магнитометров для регистрации электромагнитной активности мозга. Установка включает усилители аналоговых сигналов и систему регистрации.

Магнитоэнцефалографическая установка имеет 4 интегрированных биполярных канала для регистрации электроокулограммы (ЭОГ), электрокардиограммы (ЭКГ) и электромиограммы (ЭМГ).

Возможность регистрации мозговой активности в сидячем и лежачем положениях испытуемого делает возможным ведение научной и клинической работы с участием как здоровых испытуемых, так и людей с ограниченными возможностями.

МЭГ-установка оснащена системой двусторонней аудиосвязи, используемой для поддержания взаимодействия с испытуемым во время эксперимента, и видеокамерами для непрерывного слежения за ходом исследования и видеозаписи.

Руководства:

Магнитоэкранированная камера

Аппарат МЭГ размещён внутри двухслойной магнитоэкранированной комнаты «Ak3B» (Vacuum-schmelze GmbH, Германия, 2008 г), которая обеспечивает подавление внешних магнитных полей и делает возможной регистрацию электромагнитной активности мозга.

Электроэнцефалография (ЭЭГ)

В МЭГ-центре МГППУ имеется несколько систем для регистрации ЭЭГ, что позволяет выбрать оптимальное решение в зависимости от экспериментальной задачи.
В сочетании с другим оборудованием МЭГ-центра, таким как магнитоэнцефалограф, магнитометры с оптической накачкой, высокоточный МЭГ-совместимый айтрекер EyeLink 1000 Plus и др., электроэнцефалографы позволяют создавать разнообразные комплексы оборудования.
Для проведения ЭЭГ-исследований (не связанных с синхронной регистрацией ЭЭГ и МЭГ) МЭГ-центр оснащён отдельной заземлённой экранированной комнатой, специально сконструированной российскими специалистами.

Приобретенный в 2021 году МЭГ-совместимый электроэнцефалограф “Нейровизор 136” (ООО "Медицинские Компьютерные Системы", Россия, 2021 г) позволяет регистрировать до 128 каналов, а при использовании комплекта расширения до 256 каналов. Регистрация ЭЭГ возможна как отдельно, так и синхронно с регистрацией МЭГ-сигналов.

Оборудование входит в состав уникальной научной установки

Система «ActiCHamp» (Brain Products GmbH, Германия, 2015 г) оснащена активными электродами, позволяющими значительно снизить уровень шума, и позволяет осуществлять регистрацию ЭЭГ как одновременно с МЭГ, так и отдельно от МЭГ.

Оборудование входит в состав уникальной научной установки

Электроэнцефалограф и аппаратно-программный комплекс "Неокортекс-Про" (ООО «Нейроботикс», Россия, 2015 г) позволяют осуществлять регистрацию и анализ ЭЭГ.

Магнитометры с оптической накачкой

В 2021 году в МЭГ-центр приобретен комплект из 16 компактных высокотемпературных магнитометров с оптической накачкой QZFM Gen-3.0 (Quspin, США, 2021 г).

Высокотемпературные портативные квантовые магнитометры с оптической накачкой (МОН) – уникальная технология неинвазивного изучения мозга человека, появившаяся в последние годы и очень быстро набирающая популярность в мире. МОН не требуют охлаждения гелием и могут устанавливаться непосредственно на голову участника эксперимента. Это позволяет достичь особенно высокой точности локализации активных областей мозга и создает перспективы для создания портативных устройств магнитоэнцефалографии.
Для проведения исследований с использованием МОН МЭГ-центр МГППУ располагает магнитоэкранированной комнатой Ak3B, 3d-принтером для изготовления индивидуальных шлемов для установки магнитометров и других необходиых акссесуаров. Для создания моделей индивидуальных шлемов и других акссесуаров в 2022 году закуплен 3d-сканер Artec Eva с программным обеспечением Artec Studio 16.

Айтрекер «EyeLink 1000 plus»

Оборудование входит в состав уникальной научной установки

Для отслеживания направления взора испытуемого, регистрации саккад и фиксаций, а также для регистрации изменений размера зрачка мы используем систему «EyeLink 1000 plus» (SR Research Ltd, Канада, 2014 г). Система позволяет проводить исследования глазодвигательного поведения как без измерения МЭГ, так и одновременно с регистрацией сигналов МЭГ.

Предъявление зрительных стимулов

Слуховая стимуляция

Для подачи слуховых стимулов используется МЭГ-совместимая аудиосистема «NeuroScan STIM» (Compumedics, США).

Электростимуляция

Для электростимуляции медианного нерва мы используем два электростимулятора «Digitimer DS7A».

Тактильная стимуляция

Для тактильной стимуляции используются оптоволоконные авторские приспособления, разработанные в МЭГ-центре.

Капнограф

Гипервентиляция является удобной моделью для изучения показателей баланса возбуждения-торможения, изучение которого важно в исследованиях РАС и других нейропсихических расстройств. При гипервентиляции уменьшение содержания СО₂ на выдохе соответствует увеличению концентрации СО₂ в крови (алкалозис). Поскольку эффект алкалозиса нелинеен,то содержание СО₂ на выдохе должно контролировать в ходе эксперимента. Для этих целей МЭГ-центр оснащен капнографом (BIOPAC Systems Inc., США, 2021).

3d-принтер

Для проведения исследований с использованием высокотемпературных магнитометров необходимо изготовление индивидуальных шлемов. Такие шлемы должны обеспечивать соответствие форме головы конкретного участника исследования, а также позволять варьировать размещение магнитометров в зависимости от целей исследования.

МЭГ-центр оснащен FDM 3d-принтером Maestro Grand 2 (ООО «Шоу-Дизайн», Россия, 2021 г), обеспечивающим работу с широким перечнем материалов. Два экструдера позволяют осуществлять печать моделей сложной конфигурации.

Система рециркуляции гелия

Оборудование входит в состав уникальной научной установки

В основе работы магнитоэнцефалографической системы «Neuromag Vectorview» лежит способность сенсоров, изготовленных из сверхпроводящих материалов, регистрировать слабые магнитные поля c поверхности головы испытуемого. Для бесперебойной работы сенсоры должны постоянно находиться в жидком гелии, обеспечивающем температуру среды, близкую к абсолютному нулю. Система рециркуляции гелия «ATL160» (Quantum Design Inc., США, 2015 г) сжижает испаряющийся гелий, что приводит к значительному сокращению объема расходов на поддержание системы в рабочем состоянии.

Регистрация моторных ответов

Для регистрации моторных ответов мы используем систему «932 fORP» (Current Designs, США), включающую в себя два четырёхкнопочных пульта и трекбол. Также мы используем различные оптоволоконные приспособления, специально разработанные специалистами МЭГ-центра.

Регистрация движений

Для регистрации движений испытуемого мы используем трёхосевые акселерометры «iMEMS ADXL330» (Analog Devices, США).

Триггеры

Для сопряжения систем стимуляции и регистрации ответов испытуемого с данными МЭГ мы используем два 16-канальных аналого-цифровых приемника сигналов.

Комплекс биологической обратной связи

Aппаратно-программный комплекс связи «Бослаб БИ-012» позволяет проводить сеансы биоуправления, психофизиологической диагностики и различного рода тренингов. Принцип биологической обратной связи широко используется для коррекции ряда нарушений функционирования центральной нервной системы.

Программное обеспечение

Для создания схем стимуляции и для регистрации ответов испытуемого во время исследования мы используем коммерческое программное обеспечение «Presentation» (Neurobehavioral Systems, США), а также свободное программное обеспечение, созданное в среде Python (PsychoPy, Anaconda).