Доклады Академии наукДоклады Академии наукДоклады Академии наук0869-5652The Russian Academy of Sciences1606710.31857/S0869-56524882157-161Physical chemistryФизическая химияResearch ArticleKinetics of chemical processes in the human brain. Modeling of the BOLD-signal at f-MRT researchКинетика химических процессов в мозге человека. Моделирование BOLD-сигнала при фМРТ исследованииVarfolomeevS. D.ВарфоломеевС. Д.
Russian Federation

Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences

Член-корреспондент РАН

vibykov@mail.ruSemenovaN. A.СеменоваН. А.
Russian Federation
vibykov@mail.ruBykovV. I.БыковВ. И.
Russian Federation
vibykov@mail.ruTsybenovaS. B.ЦыбеноваС. Б.
Russian Federation
vibykov@mail.ruInstitute of Biochemical Physics of the Russian Academy of SciencesИнститут биохимической физики имени Н.М. Эмануэля Российской академии наукLomonosov Moscow State University"Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова"2409201948821571611609201916092019Copyright ©; 2019, Russian academy of sciencesCopyright ©; 2019, Российская академия наук2019Russian academy of sciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/16067

A kinetic model describing the impulse of increasing oxygen in the excited nervous tissue of the human brain in response to an external signal is presented. The model is based on biochemical data and describes experimental data on an impulsed hemodynamic response. The model predicts the dynamic behavior of the process participants, which preceding the oxygen impulse and determining the level of the BOLD-signal.

Представлена кинетическая модель, описывающая импульс увеличения кислорода в возбужденной нервной ткани мозга человека в ответ на внешний сигнал. Модель основана на биохимических данных и описывает экспериментальные данные по импульсному гемодинамическому ответу. Модель предсказывает динамическое поведение участников процесса, которые предшествуют импульсу кислорода и определяют уровень BOLD-сигнала.

kinetic modelprocess dynamicsthe human brainhemodynamic responseBOLDan external signalfMRIкинетическая модельдинамика процессамозг человекагемодинамический ответBOLDвнешний сигналфМРТRussian Science FoundationРоссийский научный фондHuettel S.A. // J. Neuroimage. 2012. V. 62. № 2. P. 1152-1156.Sten S., Lundengård K., Witt S.T., Cedersund G., Elinderd F., Engström M. // J. Neuroimage. 2017. V. 158. № 2. P. 219-231.Fox P.T., Raichle M.E. // Proc. Nat. Acad. Sci. 1986. V. 83. P. 1140-1144.Matthews P., Hampshire A. // Neuron. 2016. V. 91. № 3. P. 511-528.DeYoe E.A., Raut R.V. // Neuroimaging Clin. N. Am. 2014. V. 24. № 4. P. 573-584.Семенова H.A., Ахадов Т.А., Варфоломеев С.Д., Луковенков A.B. // ДАН. 2011. Т. 436. № 8. С. 839-842.Ублинский М.В., Семенова Н.А., Ахадов Т.А., Петряйкин А.В., Лебедева И.С., Ефремкин А.Ф., Тюрнева А.С., Каледа В.Г. // ДАН. 2013. Т. 453. № 2. С. 218-221.Манжурцев А.В., Семенова Н.А., Ахадов Т.А., Божко О.В., Варфоломеев С.Д. // Изв. АН. Сер. хим. 2018. № 4. С. 647-654.Ублинский М.В, Семенова Н.А., Ахадов Т.А., Мельников И.А., Варфоломеев С.Д. // Изв. АН. Сер. хим. 2015. № 2. С. 451-458.Варфоломеев С.Д., Семенова С.Б., Быков В.И., Цыбенова С.Б. // ДАН. 2019. Т. 484. №4. С. 123-127.Dormanns K., Brown R.G., David T. The Role of Nitric Oxide in Neurovascular Coupling // J. Theor. Biol. 2016. V. 394. P. 1-17.Arami K.M., Jameie B., Moosavi S.A. Neuronal Nitric Oxide Synthase. In: Nitric Oxide Synthase.: IntechOpen, 2017. P. 3-21.Варфоломеев С.Д., Мевх А.Т. Простагландины - молекулярные биорегуляторы. М.: Изд-во МГУ, 1985. 308 с.Nelson D.L., Cox M.M. Lehninger Principles of Biochemistry. N. Y.: Freeman, 2008. 1158 p.