Тесты егэ по физике 2018 м ю демидова электронный вариант: ЕГЭ по физике 2020, 2019, 2018 скачать в pdf бесплатно1-11klasses - Управленческое образование

Содержание

Физика по скайпу! — Задачники для ЕГЭ

Учебников и задачников по физике сейчас очень много. Что выбрать?

Всё зависит от целей. Если это сдача ЕГЭ — нужно брать задачники по ЕГЭ — не любые, а наиболее точно соответствующие. Если это особый вступительный экзамен в вуз — брать соответствующий рекомендуемый задачник.

Большую пользу приносит классический задачник Рымкевича, который являлся основным задачником по физике в школе в советское время. По большинству изучаемых тем (хотя и не по всем) там достаточно задач простого и среднего уровня. Вот ссылка на его скачивание на сервисе «Яндекс-диск»:

Классический задачник Рымкевича, выпуск 2006г.

Для сильных учеников полезен задачник Бендрикова и других авторов, который в советское время использовался в физико-математических классах.

Из современных «продвинутых» задачников можно выделить, например, задачник Зорина 2009 года. Простых задач там почти нет, а сложные весьма разнообразны. Перед каждым разделом физики приводится решение нескольких типовых задач. Есть и более новые издания этого задачника, но они отличаются от старого незначительно.

Вот ссылки на скачивание этих 2-х задачников на сервисе «Яндекс-диск»:

Задачник Бендрикова — для сильных учеников

Задачник Зорина 2009 высокого уровня «Решение задач частей B и C»

Также очень важно тренироваться по вариантам ЕГЭ.

В 2017 году структура варианта ЕГЭ по физике несколько изменилась (подробнее — здесь). Основное — исключены задания с выбором одного ответа из четырёх, а ранее такие задания составляли большинство. Однако, когда я в декабре 2016 года посетил крупнейший книжный магазин, оказалось, что почти все пособия с надписью «2017» были составлены по старой структуре, то есть имели задания с выбором 1 ответа из 4-х. И лишь 2 пособия действительно отражали новую структуру — это «10 вариантов» и «30 вариантов» под редакцией М.Ю.Демидовой.

Эти пособия я и рекомендую. Вот ссылка на скачивание «30 вариантов»:

2017 Демидова 30 вариантов

По рассказам моих учеников, сдававших ЕГЭ в 2017 году, реальные варианты довольно чётко соответствовали данному пособию.

Год спустя стало больше книг с правильной структурой варианта, тем не менее, пособие под редакцией Демидовой считаю лучшим. В новом издании для 2018 года в каждом варианте появилась 1 задача по астрономии (подробнее здесь).

Вот ссылка на скачивание этого пособия в электронном виде:

2018 Демидова 30 вариантов

На сегодня это самое лучшее пособие с вариантами ЕГЭ по физике.

Ученики, сдававшие ЕГЭ в 2018 году, подтвердили, что варианты были аналогичны.

Сейчас (февраль 2019 года) уже появилась в электронном виде и новая аналогичная книга, вот ссылка на скачивание:

2019 Демидова 30 вариантов

Среди задачников по ЕГЭ хороши сборники, в которых

задачи сгруппированы по темам. Это довольно толстая книга, в которой, например, на страницах от 45-й до 64-й подряд идут более 100 заданий по законам сохранения импульса и механической энергии, от простых вопросов до сложных задач. С такой книгой удобно заниматься. Хороший задачник такого типа (авторы М.Ю.Демидова, И.И.Нурминский, выпуск 2009 г.) можно скачать здесь (ссылка на скачивание на сервисе «Яндекс-диск»):

Сборник Демидова-Нурминский 2009 года

Правда, в нём много заданий на выбор одного ответа из четырёх, а с 2017 года такие вопросы из ЕГЭ исключены. Надеемся, что скоро появится подобный сборник по новому стандарту заданий.

Есть задачники с тематическими вариантами, где имитируется структура варианта ЕГЭ, но при этом все задачи только по одной или двум темам. Здесь можно скачать сборник, в который вошли 22 тематических варианта и 10 итоговых, охватывающих все темы. Это также старая версия экзамена — задачник 2013 года, возможно скоро появятся адаптированные под новую структуру. Вот ссылка на этот задачник на сервисе «Яндекс-диск».

Сборник «32 варианта» 2013 года

Ну и, конечно, нельзя обойти вниманием такой замечательный интернет-ресурс, как «Решу ЕГЭ» (проект Дмитрия Гущина, Санкт-Петербург).

ЕГЭ 11 класс: https://phys-ege.sdamgia.ru

ОГЭ 9 класс: https://phys-oge.sdamgia.ru

Это сайт-конструктор, где при желании можно не только решать готовые варианты ЕГЭ, но и создавать подборки задач на любые темы и в любом удобном количестве. Задачи снабжены системой проверки ответов и подробными решениями. Правда, было замечено, что иногда на этом ресурсе встречаются задачи, превышающие программу ЕГЭ по уровню сложности, также иногда задания для 11 класса случайно попадают в вариант 9 класса. Но в целом этот очень полезный проект безусловно заслуживает уважения.

Что касается моих занятий с учениками, то я подбираю каждому ученику задания индивидуально, в соответствии со способностями ученика

, при этом использую как вышеупомянутые сборники, так и отдельные задачи в файлах, которые у меня накопились из самых разных источников за время моей работы.

Оптимальный банк заданий для подготовки к ЕГЭ 2015. Физика / В.А. Орлов, М.Ю. Демидова и др.

Уважаемые выпускники средней школы!

Перед вами новая книга «Оптимальный банк заданий для подготовки к ЕГЭ. Единый государственный экзамен 2015. Физика». Она предназначена для подготовки обучающихся к итоговой проверке знаний и умений по физике (в том числе и в форме ЕГЭ).

Речь не идет о «натаскивании» учащихся для успешной сдачи экзамена по физике в форме ЕГЭ, хотя, безусловно, они знакомятся с заданиями ЕГЭ из открытых вариантов прошлых лет.

В первой части книги даются рекомендации по подготовке к ЕГЭ-2015 г. Кроме того на примере одной темы, приведены методические рекомендации по анализу разного типов заданий, встречающихся в ЕГЭ по физике.

Большая часть книги — тематические тренировочные материалы по всем разделам школьного курса физики. Этот материал могут использовать учителя при преподавании физики и учащиеся при изучении физики на уроках и в процессе самоподготовки. Книга содержит обширную подборку заданий разного характера: заданий с выбором ответа, заданий на получение числового ответа, задания на сопоставление двух классов понятий и заданий с развёрнутым ответом (проверяющих умение анализировать физические процессы и решать расчётные задачи). Они охватывают весь материал, изучение которого предусмотрено кодификатором ЕГЭ.

Задания с выбором ответа и задания на установление соответствия в тренировочных материалах распределены по 15 тематических блокам, соответствующим темам школьного курса физики для средней (полной) школы. Это облегчает их использование не только для непосредственной подготовки к ЕГЭ, но и в ходе систематического изучения физики в 10-11 классах. Такое использование пособия позволяет учащимся не только привыкнуть к характеру формулировок заданий в рамках ЕГЭ, но и приобрести большой опыт деятельности по применению получаемых в школе знаний для анализа разнообразных физических процессов. Ко всем заданиям даются ответы. Дляч заданий с развёрнутым ответом предлагаются образцы возможного решения.

В Приложении 1 дан список формул, который охватывает весь курс школьной физики. Очень полезно при подготовке к экзамену составить список буквенных обозначений входящий в формулы величин и единиц измерения каждой.

Обратите внимание, что в разных частях курса одна и та же буква может обозначать разные физические величины (вес и мощность или число молей и частоту). В то же время в разных учебниках и учебных пособиях одна и та же величина обозначаться разными буквами (например, расстояние от линзы до источника света и его изображения). Также полезно, формулировки законы, названные по имени первооткрывателей, преобразовать в законы о вычислении физических величин (например, закон Джоуля-Ленца — количество теплоты, выделяющейся в проводнике при протекании по нему тока).

Обратите внимание на Приложение 4, в котором даны задания экспериментального характера, в которых вы не только должны извлечь информацию о показаниях приборах, но и, измерив линейкой определенные расстояния, ответить на вопрос задачи, используя длину масштабного отрезка или отношение длин разных отрезков. Такие задания могут войти в варианты ЕГЭ 2015 года.

ЕГЭ 2020. Физика. Типовые экзаменационные задания. 14 вариантов. Ответы и решения. Демидова М.Ю.

Аннотация

Пособие содержит 14 типовых вариантов экзаменационных заданий Единого государственного экзамена по физике. Назначение пособия – предоставить возможность обучающимся отработать навыки выполнения, заданий, аналогичных заданиям, предоставленным в демонстрационной версии ЕГЭ по физике. Пособие адресовано учителям для подготовки учащихся к Единому государственному экзамену, а учащимся-старшеклассникам — для самоподготовки и самоконтроля.

Пример из учебника

Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 3 часа 55 минут (235 минут). Работа состоит из 2 частей, включающих в себя 32 задания.

В заданиях 1-4, 8-10, 14, 15, 20, 25 и 26 ответом является целое число или конечная десятичная дробь. Ответ запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите по приведенному ниже образцу в бланк ответа No 1. Единицы измерения физических величин писать не нужно.
Все бланки ЕГЭ заполняются яркими черными чернилами. Допускается использование гелевой или капиллярной ручки.
При выполнении заданий можно пользоваться черновиком. Записи в черновике, а также в тексте: контрольных измерительных материалов не учитываются при оценивании работы. Баллы, полученные Вами за выполненные задания, суммируются. Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов.

Содержание

ИНСТРУКЦИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ 4
ВАРИАНТ 1
Часть 1 9
Часть 2 15
ВАРИАНТ 2
Часть 1 17
Часть 2 23
ВАРИАНТ 3
Часть 1 25
Часть 2 31
ВАРИАНТ 4
Часть 1 34
Часть 2 41
ВАРИАНТ 5
Часть 1 43
Часть 2 50

ВАРИАНТ 6
Часть 1 52
Часть 2 59
ВАРИАНТ 7
Часть 1 61
Часть 2 67
ВАРИАНТ 8
Часть 1 69
Часть 2 75
ВАРИАНТ 9
Часть 1 77
Часть 2 83
ВАРИАНТ 10
Часть 1 85
Часть 2 91
ВАРИАНТ 11
Часть 1 93
Часть 2 99
ВАРИАНТ 12
Часть 1 101
Часть 2 1 107
ВАРИАНТ 13
Часть 1 110
Часть 2 117
ВАРИАНТ 14
Часть 1 119
Часть 2 126
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННОЙ РАБОТЫ ПО ФИЗИКЕ НА ПРИМЕРЕ ВАРИАНТА 1 (РАЗБОР РЕШЕНИЙ) 128
ОТВЕТЫ 146

Для комфортного и реалистичного чтения учебника в онлайн режиме, встроен простой и мощный 3D плагин. Вы можете скачать учебник в PDF формате по прямой ссылке.

Тесты на экзамене по физике демоверсия

инструкции по выполнению экзаменационных работ;
Ответы на все задания;
Критерии оценки.
Выполнение заданий стандартных вариантов экзаменов дает возможность студентам самостоятельно подготовиться к государственной итоговой аттестации в форме exe, а также объективно оценить уровень своей подготовки к экзамену.
Преподаватели могут использовать стандартные варианты экзамена для организации мониторинга результатов разработки образовательных программ среднего общего образования и интенсивной подготовки учащихся к экзамену.

Примеры.
Луч белого света, проходя через призму, распадается на спектр. Предполагалось, что ширина жгута на экране зависит от угла, под которым луч света падает на грань призмы. Необходимо экспериментально проверить эту гипотезу.Какие два опыта (см. Рисунок) необходимо провести для такого исследования?

На поверхности воды плавает прочный деревянный брус. Как изменить глубину планки штанги и силу ARHIMED, действующую на штангу, если она заменена сплошной штангой такой же плотности и высоты, но большей массы?
Для каждого значения определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Содержание
Введение
Карта индивидуальных достижений исследования
Инструкция по выполнению работы
Типовая Формы ответов ЕГЭ
Справочные данные
Вариант 1
Вариант 2.
Вариант 3.
Вариант 4.
Вариант 5.
Вариант 6.
Вариант 7.
Вариант 8.
Вариант 9.
Вариант 10.
Вариант 11.
Вариант 12.
Вариант 13.
Вариант 14.
Вариант 15.
вариант 16.
вариант 17.
вариант 18.
вариант 19.
вариант 20.
вариант 21.
вариант 22.
вариант 23.
вариант 24.
вариант 25.
вариант 26.
вариант 27.
Вариант 28.
Вариант 29.
Вариант 30.
Ответы и критерии оценки.

Скачать бесплатно электронную книгу в удобном формате, посмотреть и прочитать:

Скачать книгу ЭЭГ, Физика, Модельное обследование, 30 вариантов, Демидова М.Ю., 2016 — FilesKachat.com, быстро и бесплатно скачать.

ЕГЭ, физика, стандартные варианты экзамена, 30 вариантов, Демидова М.Ю., 2019
ЕГЭ-2018, физика, рекомендации по оценке заданий, Демидова М.Ю., Жиголо А.И., Лебедева И.Ю., 2018
ЕГЭ, физика, 1000 заданий с ответами и решениями, Демидова М.Ю., Мушрумов В.А., Жиголо А.И., 2018
ЕГЭ, физика, комплекс материалов для обучения студентов, Ханнанов Н.К., Орлов В.А., Демидова М.Ю., Никифоров Г.Г., 2018

Следующие учебники и книги.

В некоторых задачах существует несколько правильных решений, поэтому возможны различные интерпретации правильного выполнения задачи. Не бойтесь подавать апелляцию, если считаете, что ваша оценка учтена неправильно.

Ознакомьтесь с общим экзаменом и продолжайте.По сравнению с прошлым годом Ким Эге 2019 несколько изменился.

Оценка ege

В прошлом году для того, чтобы сдать экзамен по физике хотя бы на тройку, достаточно было набрать 36 начальных баллов. Их выдавали, например, за правильно выполненные первые 10 заданий теста.

Как будет в 2019 году, пока неизвестно: нужно дождаться официального распоряжения Рособрнадзора на соответствие первичных и контрольных точек. Скорее всего, он появится в декабре.Учитывая, что максимальный балл в начальной школе увеличился с 50 до 52, очень вероятно, что минимальный балл может немного измениться.

Вы все еще можете сосредоточиться на этих таблицах:

Состав ЕГЭ

В 2019 году контрольный экзамен по физике состоит из двух частей. В первую часть добавлено задание № 24 на знание астрофизики. Из-за этого общее количество задач в тесте увеличилось до 32.

Часть 1: 24 задания (1-24) с коротким ответом, который представляет собой цифру (целую или десятичную дробь) или последовательность чисел.
Часть 2: 7 заданий (25-32) с развернутым ответом, в них необходимо подробно описать весь ход выполнения задания.

Подготовка к ЕГЭ

Пройти тесты ЕГЭ онлайн бесплатно без регистрации и смс. Представленные тесты по своей сложности и структуре идентичны реальным экзаменам, проводимым в соответствующие годы.

Скачать демо-варианты по физике, которые позволят вам лучше подготовиться к экзамену и легче его сдать.Все предлагаемые тесты разработаны и одобрены для подготовки к ЕГЭ Федеральным институтом педагогических измерений (FII). В той же FIII разрабатываются все официальные официальные варианты ЕГЭ.
Задания, которые вам понравятся, скорее всего, будут соответствовать экзамену, но будут задания, похожие на демонстрационные, по тому же предмету или просто с другими числами.
Ознакомьтесь с основными формулами для подготовки к экзамену, они помогут освежить память, прежде чем приступить к выполнению демонстрационных и тестовых опций.

Общие цифры ЕГЭ

Год	Мин. оценка	Средний балл	Кол. Акций	Не сдал,%	Количество 100-балетов	Длина экзамен, мин.
2009 г.	32
2010 г.	34	51,32	213 186	5	114	210
2011 г.	33	51,54	173 574	7,4	206	210
2012 г.	36	46,7	217 954	12,6	41	210
2013	36	53,5	208 875	11	474	210
2014	36	45,4				235
2015 г.	36	51,2				235
2016	36					235
2017 г.	36					235
2018

Технические условия
Контрольно-измерительные материалы
Провести в 2016 году ЕГЭ
по физике

1.Назначение Ким Эге

ЕГЭ (далее — ЕГЭ) — объективная оценка качества подготовки лиц, освоивших образовательные программы среднего общего образования, с использованием заданий стандартизированной формы (контрольно-измерительных материалов).

ЕГЭ проводится в соответствии с Федеральным законом от 29 декабря 2012 г. № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации».

Контрольно-измерительные материалы позволяют установить уровень освоения выпускниками федерального компонента государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования по физике, базовому и профильному уровням.

Результаты единого государственного экзамена по физике признаются организациями образования среднего профессионального образования и образовательными организациями высшего профессионального образования результатами вступительных испытаний по физике.

2. Документы, определяющие содержание КИМ ЕГЭ

3. Подходы к отбору содержания, разработка структуры КИМ ЕГЭ

Каждый вариант экзаменационной работы включает элементы контролируемого содержания из всех разделов школьных курсов физики, а по каждому разделу предлагаются задания всех таксономических уровней.Важнейшие элементы, наиболее важные с точки зрения продолжения обучения в высших учебных заведениях, контролируются в одном варианте выполнения заданий разного уровня сложности. Количество заданий на том или ином разделе определяется его содержательным заполнением и пропорционально академическому времени, которое необходимо изучить по примерной программе по физике. Различные планы, для которых строятся варианты обследования, основаны на принципе значимых дополнений, так что в целом все серии вариантов обеспечивают диагностику развития всех значимых элементов, включенных в кодификатор.

Приоритетом в разработке КИМ является необходимость проверки мероприятий, предусмотренных стандартом (с учетом ограничений в условиях массовой письменной проверки знаний и умений обучающихся): усвоение понятийного аппарата курса физика, овладение методическими знаниями, использование знаний при объяснении физических явлений и решении задач. Освоение умения работать с информацией физического содержания проверяется косвенно при использовании различных способов представления информации в текстах (графики, таблицы, схемы и схематические изображения).

Самым важным видом деятельности с точки зрения успешного продолжения обучения в вузе является решение проблем. Каждый вариант включает задания во всех разделах разного уровня сложности, позволяющие проверить умение применять физические законы и формулы как в стандартных образовательных ситуациях, так и в нестандартных ситуациях, требующих проявления достаточно высокой степени самостоятельности при совмещении общеизвестных действий. алгоритмы или создание собственного плана выполнения задачи.

Объективность тестовых заданий с развернутым ответом обеспечивается едиными критериями оценки, участием двух независимых экспертов, оценивающими одну работу, возможностью назначения третьего эксперта и наличием процедуры обжалования.

Единый государственный экзамен по физике — это экзамен при отборе выпускников и предназначен для дифференциации при поступлении в высшие учебные заведения. Для этих целей включены задания трех уровней сложности.Выполнение заданий базового уровня сложности дает возможность оценить уровень освоения важнейших смысловых элементов курса физики вуза и усвоения важнейших заданий.

Среди задач базового уровня выделяются задачи, содержание которых соответствует стандартному стандарту. Минимальное количество баллов ЕГЭ по физике, подтверждающих освоение выпускником программы среднего (полного) общего образования по физике, устанавливается исходя из требований базового уровня.Использование в экзаменационной работе заданий повышенного и повышенного уровней сложности позволяет оценить степень готовности студентов к продолжению обучения в вузе.

4. СТРУКТУРА ЦИМ ЕГЭ

Каждая версия экзаменационной работы состоит из 2-х частей и включает 32 задания, различающихся по форме и уровню сложности (таблица 1).

Часть 1 содержит 24 задания, из которых 9 заданий с выбором и записью правильного номера ответа и 15 заданий с коротким ответом, в том числе задания с самостоятельной записью ответа в виде числа, а также задание-задание и множественный ответ. выбор, в котором необходимы ответы. Запишите в виде последовательности чисел.

Часть 2 содержит 8 задач, совмещенных с общим видом деятельности. Из них 3 задачи с кратким ответом (25–27) и 5 задач (28–32), на которые необходимо предоставить развернутый ответ.

Скачать демо-версию экзамена по физике.

Серия «Единый государственный экзамен. ФИПИ — школа », подготовленный разработчиками контрольно-измерительных материалов (КИМ) единого государственного экзамена.
Сборник содержит:
30 стандартных экзаменационных вариантов, оформленных в соответствии с проектом демонстрационной версии ЕГЭ КИМ по физике 2016 г .;
инструкции по выполнению экзаменационных работ;
ответов на все задания;
критериев оценки.
Выполнение заданий типовых вариантов экзамена дает студентам возможность самостоятельно подготовиться к государственной итоговой аттестации в форме экзамена, а также объективно оценить уровень своей подготовки к экзамену.
Стандартные варианты экзаменов учителя могут использовать для организации мониторинга результатов освоения школьниками образовательных программ среднего общего образования и интенсивной подготовки учащихся к ЕГЭ.

Примеры.
Луч белого света, проходя через призму, раскладывается на спектр. Было высказано предположение, что ширина луча на экране за призмой зависит от угла, под которым луч света падает на грань призмы. Необходимо экспериментально проверить эту гипотезу. Какие два эксперимента (см. Рисунок) необходимо провести для такого исследования?

Цельный кусок дерева плавает на поверхности воды. Как изменится глубина погружения штанги и сила Архимеда, действующая на штангу, если ее заменить на сплошную штангу той же плотности и высоты, но с большей массой?
Для каждого значения определите соответствующую схему изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Содержание
Введение
Карта индивидуальных достижений учащегося
Рабочие инструкции
Стандартизированные вопросники для ЕГЭ
Справочные данные
Опция 1
Опция 2
Опция 3
Опция 4
Опция 5
Опция 6
Опция 7
Опция 8
Опция 9
Опция 10
Опция 11
Опция 12
Опция 13
Опция 14
Опция 15
Опция 16
Option 17
Option 18
Option 19
Option 20
Option 21
Option 22
Option 23
Option 24
Option 25
Option 26
Option 27
Option 28
Option 29
Option 30
Ответы и критерии оценки.

Скачать бесплатно электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу ЕГЭ, Физика, Типовые варианты экзамена, 30 вариантов, Демидова М.Ю., 2016 — fileskachat.com, быстро и бесплатно скачать.

ЕГЭ, Типовые варианты экзамена, Физика, 30 вариантов, Демидова М.Ю., 2019
ЕГЭ-2018, Физика, Рекомендации по оценке заданий, Демидова М.Ю., Жиголо А.И., Лебедева И. Ю., 2018
ЕГЭ, Физика, 1000 задач с ответами и решениями, Демидова М.Ю., Грибов В.А., Жиголо А.И., 2018
ЕГЭ, Физика, Комплекс материалов для подготовки студентов, Ханнанов Н.К., Орлов В.А., Демидова М.Ю., Никифоров Г.Г., 2018

Следующие учебные пособия и книги.

В некоторых задачах существует несколько правильных решений, поэтому возможна иная трактовка правильного выполнения задачи. Не бойтесь подавать апелляцию, если считаете, что ваш счет был неправильно рассчитан.

Прочтите общую информацию об экзамене и приступайте к подготовке.По сравнению с прошлым годом KIM USE 2019 несколько изменился.

Оценка экзамена

В прошлом году для того, чтобы сдать ЕГЭ по физике хотя бы на тройку лучших, достаточно было набрать 36 начальных баллов. Их выдали, например, за правильное выполнение первых 10 заданий теста.

Пока точно не известно, как будет в 2019 году: нужно дождаться официального распоряжения Рособрнадзора о соответствии первичных и тестовых баллов. Скорее всего, он появится в декабре.Учитывая, что максимальный балл в начальной школе увеличился с 50 до 52, весьма вероятно, что минимальный балл также может немного измениться.

А пока вы можете сосредоточиться на этих таблицах:

Структура экзамена

В 2019 году ЕГЭ по физике состоит из двух частей. В первую часть добавлено задание № 24 на знание астрофизики. Из-за этого общее количество задач в тесте увеличилось до 32.

Часть 1: 24 задания (1–24) с коротким ответом, который представляет собой цифру (целое число или десятичную дробь) или последовательность чисел.
Часть 2: 7 заданий (25–32) с развернутым ответом, в которых нужно подробно описать весь ход задания.

Подготовка к экзамену

Сдать экзамены онлайн бесплатно без регистрации и смс. Представленные тесты идентичны по сложности и структуре реальным экзаменам, проводимым в соответствующие годы.

Скачайте демо-версии экзамена по физике, которые помогут лучше подготовиться к экзамену и легче его сдать.Все предлагаемые тесты разработаны и одобрены для подготовки к экзамену Федеральным институтом педагогических измерений (FIPI). В том же ФИПИ разрабатываются все официальные версии ЕГЭ.
Задания, которые вы увидите, скорее всего, не встретятся на экзамене, но будут задания, похожие на демонстрационные, на ту же тему или просто с разными номерами.
Ознакомьтесь с основными формулами подготовки к экзамену, они помогут освежить вашу память, прежде чем вы начнете выполнять демонстрацию и варианты теста.

Общие цифры ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Год	Минимальный балл ЕГЭ	Средний балл	Количество сдавших экзамен	Не сдан,%	Кол-во 100 точек	Продолжительность Время экзамена, мин.
2009 г.	32
2010 г.	34	51,32	213 186	5	114	210
2011 г.	33	51,54	173 574	7,4	206	210
2012 г.	36	46,7	217 954	12,6	41	210
2013	36	53,5	208 875	11	474	210
2014	36	45,4				235
2015 г.	36	51,2				235
2016	36					235
2017 г.	36					235
2018

ТУ
Контрольно-измерительные материалы
для проведения ЕГЭ в 2016 г.
по ФИЗИКЕ

1.Назначение КИМ ЕГЭ

Единый государственный экзамен (далее — ЕГЭ) — форма объективной оценки качества обучения лиц, освоивших образовательные программы среднего общего образования, с использованием заданий стандартизированной формы (контрольно-измерительных материалов).

Контрольно-измерительные материалы позволяют установить уровень усвоения выпускниками Федерального компонента государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования по физике, базовому и профильному уровням.

2. Документы, определяющие содержание КИМ ЕГЭ

3. Подходы к выбору контента, разработка структуры ЦИМ ЕГЭ

Каждая версия экзаменационной работы включает элементы контролируемого содержания из всех разделов школьного курса физики, а задания для всех таксономических уровней предлагаются для каждого раздела.Элементы содержания, наиболее важные с точки зрения непрерывного образования в высших учебных заведениях, контролируются в одном варианте заданиями разного уровня сложности. Количество заданий по тому или иному разделу определяется его содержанием и пропорционально учебному времени, отведенному на его изучение в соответствии с примерной программой физики. Различные планы, по которым строятся варианты экзаменов, построены по принципу существенного дополнения, так что в целом все серии вариантов обеспечивают диагностику развития всех элементов содержания, включенных в кодификатор.

Приоритетом при проектировании КИМ является необходимость проверки мероприятий, предусмотренных стандартом (с учетом ограничений в условиях массового письменного тестирования знаний и умений студентов): освоение понятийного аппарата курса физики, овладение методологическими знаниями, применение знаний при объяснении физических явлений и решении проблем. Овладение навыками работы с информацией физического содержания проверяется косвенно с использованием различных методов представления информации в текстах (графики, таблицы, схемы и схематические изображения).

Самым важным видом деятельности с точки зрения успешного продолжения обучения в вузе является решение проблем. Каждый вариант включает в себя задачи для всех разделов разного уровня сложности, позволяя проверить способность применять физические законы и формулы как в типичных образовательных ситуациях, так и в нетрадиционных ситуациях, требующих достаточно высокой степени независимости при объединении известных алгоритмов действий или создание собственного плана выполнения задачи…

Объективность проверки заданий с развернутым ответом обеспечивается едиными критериями оценки, участием двух независимых экспертов, оценивающих одну работу, возможностью назначения третьего эксперта и наличием процедуры обжалования.

ЕГЭ по физике — это экзамен по выбору выпускников и предназначен для дифференциации при поступлении в высшие учебные заведения. Для этих целей в работу включены задания трех уровней сложности.Выполнение заданий базового уровня сложности позволяет оценить уровень усвоения наиболее значимых элементов содержания курса физики средней школы и усвоения важнейших видов деятельности.

Среди заданий базового уровня выделяются задания, содержание которых соответствует стандарту базового уровня. Минимальное количество баллов ЕГЭ по физике, подтверждающих освоение выпускником программы среднего (полного) общего образования по физике, устанавливается исходя из требований к освоению стандарта базового уровня.Использование в экзаменационной работе заданий повышенного и высокого уровней сложности позволяет оценить степень готовности студента к продолжению обучения в вузе.

4. Структура КИМ ЕГЭ

Часть 1 содержит 24 задания, из которых 9 заданий с выбором и записью номера правильного ответа и 15 заданий с кратким ответом, в том числе задания с самостоятельной записью ответа в виде числа, а также задания на установление переписки и множественного выбора, ответы в которых требуется записать в виде последовательности чисел.

Часть 2 содержит 8 задач, объединенных общим видом деятельности — решение проблем. Из них 3 задания с кратким ответом (25–27) и 5 задач (28–32), на которые необходимо дать развернутый ответ.

Ege физика 30 вариантов. Материалы для подготовки к ЕГЭ по физике

Результат поиска:

ЕГЭ 2018. Физика . 30 стандартный экзамен варианты .
экзаменационных варианта составлены в соответствии с проектом сноса КИМ ЕГЭ по физике 2018; Инструкция к сдаче экзамена
на 11класов.ру.
ЕГЭ 2018 Физика 30 стандартный экзамен варианты …
Сборник для ЭЭГ 2018 Демидова и др. По физике предлагает: 30 типовых вариантов экзамена, разработанных
Типовые варианты сборного экзамена позволят студентам самостоятельно подготовиться к GIA в форме экзамена, объективно оценить степень…
skachaj24.ru.
ЕГЭ 2017. Физика . 30 стандартный экзамен варианты .
В сборнике представлены: 30 типовых экзаменационных работ; Ответы на все задания; Критерии оценки.
alleng.org.
Демидов ЕГЭ -2019 30 стандартный экзамен варианты … newgdz.com.
ЕГЭ 2019. Физика . 30 стандартный экзамен варианты .
30 типовых вариантов экзамена. Скачать в pdf. Серия подготовлена разработчиками контрольно-измерительных приборов
В сборнике представлены: 30 типовых экзаменов
11класов.ру.
ЕГЭ 2019 Физика 30 стандартный экзамен варианты …
Corrika Ege 2019 Изд. Демидова М.Ю. Физика представляет: 30 типовых вариантов экзамена, составленных по проекту сноса КИМ ЕГЭ 2019 по физике; Инструкция по выполнению экзаменационной работы; Ответы на все задания…
skachaj24.ru.
ЕГЭ 2019 — физика .
Подготовка к ЕГЭ -2019 по физике. Демонстрационный вариант, типовые тестовые задания, тематические учебные задания, семинары-практикумы, самостоятельная подготовка к экзамену, полное руководство по подготовке к экзамену, расписание ЕГЭ, шкала переводов …
alleng.org.
EGE 2017 Физика Стандартный экзамен варианты 30 …
Типовые варианты инкассового экзамена ред.Демидова по физике
Предлагает 30 пробных экзаменов. варианты, в составе. По проекту демо-версии Kim
Скачать учебники, учебно-методические пособия в электронном виде по гуманитарным …
skachaj24.ru.
ЕГЭ 2017. Физика . 30 стандартный экзамен варианты .
В сборнике представлены: 30 типовых вариантов экзамена, составленных в соответствии с проектом сноса ЦИМ ЕГЭ по общественным наукам 2017; Инструкция по выполнению экзаменационной работы; Ответы на все задания; Критерии оценки.
11класов.ру.
ЕГЭ 2017. Физика . 30 стандартный экзамен варианты .
Zubila.net Физика ЕГЭ Физика 2017 Год Еге 2017. Физика. 30 типовых вариантов экзамена. Демидова М.Ю.
В сборнике представлены: 30 типовых вариантов экзамена, составленных в соответствии с проектом сноса Ким Эге …
zubila.net
ЕГЭ 2017. Физика . Демидов М.Ю. 30 варианты . Типовой …
Физика: типовой экзамен Варианты: 30 вариантов / под ред. М. Ю. Демидова. — М .: Национальное издательство образования, 2017. — 352 с.
self-edu.ru.
ЕГЭ -2018 Физика . типовой варианты : 30 варианты для экзамен
Еге -2018 Физика Демидова М.Ю. Тёвая Опции экзамена: 30 вариантов ФИИ.
Скачать бесплатно Ответы и решения задач из сборника ЕГЭ -2018 Физика Демидов М.Ю. Тёвая экзамен …
rELASKO.ru.
Обучение решениям опций по физика
Решение из восьми вариантов из сборника «Эге 2017. Физика. Демидова М.Ю. 30 вариантов».
10 вариантов обучения химии. Вариант обучения по физике №9.
4Ege.ru.
ЕГЭ Физика 30 варианты Вариант 1 Ответы и решение
Ответы и решение: Мингалеева Алсу Эльфрит.Скачать.
Вариант обучения ЕГЭ 2019 по физике №14 с ответами.
onlyege.ru.
ЕГЭ 2018. Физика . Демидов М.Ю. 30 варианты . Типовой …
Физика: типовой экзамен Варианты: 30 вариантов / под ред. М. Ю. Демидова. — М .: Издательство «Народное просвещение», 2018. — 384 с.
self-edu.ru.
ЕГЭ 2017. Физика . Демидов М.Ю. 30 варианты .
Посмотреть содержание документа «ЕГЭ 2017. Физика. Демидов М.Ю. 30 вариантов.
Стеклянный сосуд с воздухом с относительной влажностью 50% при Т1 = 30 ° С плотно закрывали крышкой и охлаждали. на
multiurok.ru.
скачать Типовые (тематические) задания ЕГЭ по физика
Главная »ЕГЭ» ЕГЭ по физике »Типовые задания ЕГЭ.
Тематические и типовые варианты экзамена: 32 варианта под ред. Демидова М.Ю.
11класов.ру.
ЕГЭ 2019. Физика . Демидов М.Ю. 30 варианты . Типовой …
Типовые варианты экзамена.
Вариант 1. Подготовка к ЕГЭ 2019 по физике. Решение задач по номерам.
self-edu.ru.
ЕГЭ -2015. Физика . Стандартный экзамен варианты .
Физика. Типовые варианты экзамена. 10 вариантов — ред. Демидова М.Ю. Скачать в pdf.
В сборнике представлены: 10 типовых Вариантов экзамена, составленных в соответствии с черновиком демолиза Ким Эге по физике 2015 года …
11klasov.ru.
ЕГЭ -2017. Физика : стандартный экзамен варианты : 30 …

Серия «ЕГЭ. ФИПИ — Школа» подготовлена разработчиками контрольно-измерительных материалов (КИМ) единого государственного экзамена.
В сборнике представлены:
30 стандартных вариантов обследований, составленных в соответствии с проектом сноса КИМ ЕГЭ по физике 2016 г .;
инструкции по выполнению экзаменационных работ;
Ответы на все задания;
Критерии оценки.
Выполнение заданий стандартных вариантов экзаменов дает возможность студентам самостоятельно подготовиться к государственной итоговой аттестации в форме exe, а также объективно оценить уровень своей подготовки к экзамену.
Преподаватели могут использовать стандартные варианты экзамена для организации мониторинга результатов разработки образовательных программ среднего общего образования и интенсивной подготовки учащихся к экзамену.

Примеры.
Луч белого света, проходя через призму, распадается на спектр.Предполагалось, что ширина жгута на экране зависит от угла, под которым луч света падает на грань призмы. Необходимо экспериментально проверить эту гипотезу. Какие два опыта (см. Рисунок) необходимо провести для такого исследования?

Скачайте бесплатно электронную книгу в удобном формате, смотрите и читайте:
Скачать книгу ЭЭГ, Физика, Модельное обследование, 30 вариантов, Демидова М.Ю., 2016 — FilesKachat.com, быстро и бесплатно скачать.

ЕГЭ, стандартные варианты экзамена, физика, 30 вариантов, Демидова М.Ю., 2019
ЕГЭ-2018, физика, рекомендации по оценке заданий, Демидова М.Ю., Жиголо А.И., Лебедева И.Ю. , 2018
ЕГЭ, физика, 1000 заданий с ответами и решениями, Демидова М.Ю., Мушрумов В.А., Жиголо А.И., 2018
ЕГЭ, физика, комплекс материалов для обучения студентов, Ханнанов Н.К., Орлов В.А., Демидова М.Ю., Никифоров Г.Г., 2018

Следующие учебники и книги.

1) Длится единый государственный экзамен по физике. 235 мин

2) Структура Кимова — 2018 и 2019 по сравнению с 2017 годом. Несколько изменилась: Вариант экзаменационной работы будет состоять из двух частей и будет включать 32 задания.Часть 1 будет содержать 24 задачи с кратким ответом, включая задачи с независимой записью ответа в виде числа, двух чисел или слов, а также задачи на соответствие и множественный выбор, в которых ответы должны быть записаны в виде последовательности числа. Часть 2 будет содержать 8 задач, объединенных общей деятельностью — решение проблем. Из них 3 задачи с кратким ответом (25–27) и 5 задач (28–32), на которые необходимо предоставить развернутый ответ. В работу будут входить задания трех уровней сложности.Настройки базового уровня включены в часть 1 работы (18 задач, из которых 13 задач с записью ответа в виде числа, двух цифр или слов и 5 задач на соответствие и множественный выбор). Задачи повышенного уровня распределяются между частями 1 и 2 экзаменационной операции: 5 задач с кратким ответом в части 1, 3 задачи с кратким ответом и 1 задача с развернутым ответом в части 2. Последние четыре задачи Часть 2 — это задачи высокого уровня сложности. Первая часть экзаменационной работы будет включать два блока заданий: первый проверяет развитие понятийного аппарата школьного курса физики, а второй — овладение методическими умениями.В первый блок входит 21 задача, сгруппированная по тематическим принадлежностям: 7 операций по механике, 5 задач по МТС и термодинамике, 6 задач по электродинамике и 3 по квантовой физике.

Последнее задание базового уровня сложности — последнее задание первой части (24 позиция), посвященное возвращению курса астрономии в школьную программу. Задание имеет характеристику типа «выбор 2 суждений из 5». Задание 24, как и другие аналогичные задания в экзаменационной работе, оценивается максимально в 2 балла, если оба элемента ответа верны, и 1 балл, если допущена ошибка в одном из элементов.Порядка записи номеров в ответе нет. Как правило, задачи будут иметь контекстный характер, т.е. часть данных, необходимых для выполнения задачи, будет представлена в виде таблицы, схемы или графики.

В соответствии с этим назначением в кодификаторе подраздел «Астрофизика» раздела «Элементы квантовой физики и астрофизики» включает в себя следующие позиции:

· Солнечная система: планеты земной группы и планеты-гиганты, малые тела солнечной системы.

· Звезды: разнообразие звездных характеристик и их узоров. Источники звезд.

· Современные представления о происхождении и эволюции Солнца и звезд. Наша галактика. Другие галактики. Пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной.

· Современные взгляды на устройство и эволюцию Вселенной.

Подробнее о структуре КИМ-2018 вы можете узнать, посмотрев вебинар с участием М.Ю. Демидова https://www.youtube.com/watch?v\u003djxeb6ozloku.или в документе ниже.

Примеры.
Металлический стержень, изогнутый в виде буквы П, закреплен в горизонтальной плоскости. На параллельных сторонах стержня опирается с концами перпендикулярно перемычки массой 92 г и длиной 1 м. Сопротивление перемычки 0,1 Ом. Вся система находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией 0.15 Тл .. С какой постоянной скоростью будет перемещаться перемычка, если приложить постоянную горизонтальную силу f = 1,13 Н? Коэффициент трения между стержнем и перемычкой 0,25. Стержень сопротивления пренебрежению. Составьте чертеж с указанием сил, действующих на перемычку.

Металлическое тело, продольное сечение которого показано на рисунке, помещалось в однородное электрическое поле напряженностью Е. Под действием этого поля концентрация свободных электронов на поверхности тела будет
1) наименьшее в точке A
2) наибольшее в точке
3) наибольшее в точке
4) то же самое в точках A, B и C

Содержание
Введение
Карта индивидуальных достижений исследования
Инструкция по выполнению работы
Типовые формы ответов ЕГЭ
Справочные данные
Вариант 1
Вариант 2.
Вариант 3.
Вариант 4.
Вариант 5.
Вариант 6.
Вариант 7.
Вариант 8.
Вариант 9.
Вариант 10.
Вариант 11.
Вариант 12.
Вариант 13.
Вариант 14.
Вариант 15.
вариант 16.
вариант 17.
вариант 18.
вариант 19.
вариант 20.
вариант 21.
вариант 22.
вариант 23.
вариант 24.
вариант 25.
вариант 26.
вариант 27.
Вариант 28.
Вариант 29.
Вариант 30.
Ответы и критерии оценки.

Скачать бесплатно электронную книгу в удобном формате, смотрите и читайте:
Скачать книгу ЭЭГ, Физика, Модельное обследование, 30 вариантов, Демидова М.Ю., 2016 — FilesKachat.com, быстро и бесплатно скачать.

ЕГЭ, стандартные варианты экзамена, физика, 30 вариантов, Демидова М.Ю., 2019
ЕГЭ-2018, физика, рекомендации по оценке заданий, Демидова М.Ю., Жиголо А.И., Лебедева И.Ю. , 2018
ЕГЭ, физика, 1000 заданий с ответами и решениями, Демидова М.Ю., Мушрумов В.А., Жиголо А.И., 2018
ЕГЭ, физика, комплекс материалов для обучения студентов, Ханнанов Н.К., Орлов В.А., Демидова М.Ю., Никифоров Г.Г., 2018

М .: 2018 — 168 с.

Авторский коллектив — члены комиссии Федерального подотдела ЕГЭ по физике. Типовые тестовые задания по физике содержат 14 вариантов наборов заданий, составленных с учетом всех особенностей и требований ЕГЭ 2018. Цель пособия — ознакомить читателей с составом и содержанием контрольно-измерительных материалов. 2018 по физике, а также степень сложности заданий.В сборнике есть ответы на все варианты тестирования, есть решения всех задач одного из вариантов, а также решения самых сложных задач во всех 14 версиях. Кроме того, предоставляются образцы бланков, используемых на экзамене. Пособие адресовано учителям для подготовки школьников к экзамену по физике, а старшеклассникам — для самоподготовки и самоконтроля.

Формат: PDF.

Размер: 6,7 МБ

Часы, скачать: привод.Google

СОДЕРЖАНИЕ
Инструкция по выполнению работ 4
OPTION 1
Part 1 9.
Part 2 15.
Option 2.
Part 1 17.
Part 2 23.
Option 3.
Part 1 25.
Part 2 31.
Option 4.
Часть 1 34.
Часть 2 40.
Вариант 5.
Часть 1 42.
Часть 2 48.
Вариант 6.
Часть 1 51.
Часть 2 57.
Вариант 7.
Часть 1 59.
Часть 2 65.
Вариант 8.
Часть 1 — 68
Часть 2 74.
Вариант 9.
Часть 1 77.
Часть 2 83.
Вариант 10.
Часть 1 85.
Часть 2 91.
Вариант 11.
Часть 1 93.
Часть 2 99.
Вариант 12.
Часть 1 101 .
Часть 2 107.
Вариант 13.
Часть 1 109.
Часть 2 115.
Вариант 14.
Часть 1 118.
Часть 2 124.
Решение варианта 4 127
Ответы

Выполнить репетиционную работу по физике. , отведено на 3 часа 55 минут (235 минут). Работа состоит из 2-х частей, в том числе 32-х заданий.
В задачах 1-4, 8-10, 14, 15, 20, 25-27 ответ — целое или конечная десятичная дробь. Номер Начните в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите приведенный ниже образец в форму ответа № 1. Нет необходимости писать единицы физических величин.
Ответом на задания 5-7, 11, 12, 16-18, 21, 23 и 24 является последовательность двух цифр. Ответ записывается в поле ответа в тексте работы, после чего передайте образец ниже без пробелов, запятых и других дополнительных символов в форме ответа No.1.
Ответ на задание 13 — слово. Ответ записывается в поле ответа в тексте работы, после чего переносится согласно образцу, приведенному ниже, в бланк ответа № 1.
Ответом на задание 19 и 22 являются два числа. Ответ записывается в поле для ответа в тексте работы, а затем передается образец ниже, не разделяя номера пробела, в форме ответа №1.
Ответ на задачи 28-32 включает подробное описание. всего хода выполнения задачи.В форме ответа № 2 укажите номер задачи и запишите его полное решение.
Расчеты разрешено использовать незапрограммированный калькулятор.
Все формы EE заполнены яркими черными чернилами. Допускается использование геля, капилляра или перьев.
При выполнении заданий можно использовать черновик. Записи в г. Черновик при оценке работы не учитываются.
Очки, полученные за выполненные задания, суммируются. Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов.

Math-Net.Ru

RUS ENG

AMSBIB

В вашем браузере отключен JavaScript.Пожалуйста, включите его, чтобы включить полную функциональность веб-сайта











	RSS


	RSS

, г.
URL [email protected]

:
math-net2021_09 [at] mi-ras ru

Ближний инфракрасный свет увеличивает функциональную связь с нетепловым механизмом

Abstract

Хотя методы неинвазивной стимуляции мозга интенсивно исследуются, подход, которому уделяется ограниченное внимание, — это транскраниальная фотобиомодуляция (tPBM), доставка ближнего инфракрасного света в мозг с помощью лазера, направленного на кожу головы.Здесь мы использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для измерения сигнала зависимости от уровня оксигенации крови (жирный шрифт) у n = 20 здоровых людей при одновременной стимуляции их правого лобного полюса лазером в ближнем инфракрасном диапазоне. Нам не удалось обнаружить вызванного ЖИВОГО ответа при освещении. Однако функциональная связь с освещенной областью увеличивалась в среднем на 10% во время стимуляции, а некоторые связи усиливались на целых 40%. 23% соединений с освещенной областью испытали значительное резкое увеличение, при этом временной ход соединения показал резкий рост в начале освещения.Также наблюдалось увеличение связности мозга, причем связи в стимулированном полушарии показали значительно большее увеличение, чем в нестимулированном полушарии. Впоследствии мы использовали МР-термометрию для измерения температуры мозга во время tPBM (отдельная когорта, n = 20) и не обнаружили значительных различий в температуре между активной и имитацией стимуляции. Наши результаты показывают, что ближний инфракрасный свет синхронизирует активность мозга с нетепловым механизмом, что подчеркивает перспективность tPBM как нового метода стимуляции функций мозга.

Введение

Причинные вмешательства в нервную активность необходимы для выявления мозговых цепей, лежащих в основе сложного поведения, а также для стимулирования разработки несистемных методов лечения неврологических и психических расстройств. Наиболее популярные подходы используют слабые электрические токи, магнитные поля (Dayan et al., 2013) или ультразвуковые волны (Naor et al., 2016). Эти методы нацелены на прямое возбуждение нейрональной активации или на модуляцию корковой возбудимости. Напротив, более поздняя техника нейромодуляции использует свет для воздействия на путь энергетического метаболизма мозга.Этот относительно неизвестный подход, получивший название транскраниальной фотобиомодуляции (tPBM), доставляет ближний инфракрасный свет в мозг посредством транскраниальной передачи с помощью лазера или светоизлучающего диода (LED) (Hamblin, 2016). Предполагаемый механизм действия tPBM — это поглощение света цитохром c оксидазой (CCO), конечным ферментом в цепи переноса электронов митохондрий, что приводит к усилению энергетического метаболизма (Cassano et al., 2016). Результаты, полученные на небольших животных моделях, предполагают, что tPBM увеличивает церебральный кровоток (CBF) (Uozumi et al., 2010) и кортикального АТФ (Mochizuki-Oda et al., 2002), снижая при этом уменьшение воспалительных маркеров (Moreira et al., 2009; Zhang et al., 2014) и апоптоза (Wong-Riley et al., 2005; Yu et al., 2015; Salehpour et al., 2017). Также сообщалось, что tPBM улучшает бета-амилоид, сопровождающий нейродегенерацию (Lu et al., 2017) и окислительное повреждение в результате лишения сна (Salehpour et al., 2018). Однако в значительной степени неизвестно, могут ли такие эффекты быть достигнуты у человека.

Важно определить, представляет ли tPBM жизнеспособную форму неинвазивной стимуляции мозга, и если да, то через какой механизм действия.На сегодняшний день имеется ограниченное количество сообщений о нейрофизиологических эффектах tPBM на человеческий мозг. Тиан и др. (2016) использовали ближнюю инфракрасную резонансную спектроскопию (NIRS) и сообщили об увеличении церебральной оксигенации в обоих полушариях во время tPBM. В недавнем отчете говорится, что tPBM увеличивает мощность электрофизиологических колебаний, измеренную с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ) кожи головы (Wang et al., 2019). Поведенческие исследования показали, что tPBM может улучшить результаты когнитивных тестов рабочей памяти и внимания (Barrett and Gonzalez-Lima, 2013; Hwang et al., 2016; Бланко и др., 2017б, а). Способность tPBM ускорять метаболизм энергии головного мозга у людей остается в значительной степени непроверенной: отвечает ли человеческий мозг метаболически на tPBM, и если да, то с какой временной динамикой? Более того, учитывая, что tPBM включает в себя передачу энергии в мозг, очень важно выяснить, участвует ли нагрев в каких-либо наблюдаемых эффектах.

Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) дает возможность проверить эффективность tPBM в человеческом мозге. В частности, сигнал, зависящий от уровня оксигенации крови (BOLD) (Ogawa et al., 1990) тесно связан с энергетическим метаболизмом, причем как церебральный кровоток (CBF), так и скорость мозгового метаболизма кислорода (CMRO2) вносят вклад в измеряемый сигнал (Buxton, 2013). Традиционно BOLD использовался как косвенный показатель нейронной активации через нейрососудистое сцепление. Кроме того, MR-термометрия (Rieke and Butts Pauly, 2008) позволяет измерять температуру ткани мозга во время стимуляции, так что можно определить наличие и величину нагрева. Несмотря на это, физиологические эффекты tPBM едва ли были исследованы с помощью МРТ, а недавние сообщения указывают на снижение соматосенсорной вызванной активности у здоровых субъектов (El Khoury et al., 2019) и изменили функциональную связность в когорте из шести пациентов с хроническим инсультом (Naeser et al., 2019).

Здесь мы измерили нейрофизиологический ответ человеческого мозга на tPBM с помощью двух отдельных методов МРТ. Сначала мы набрали n = 20 здоровых участников, которым в течение 10 минут вводили tPBM на правый лобный полюс, а их гемодинамическую активность регистрировали с помощью BOLD-fMRI. Вопреки нашим ожиданиям, мы не обнаружили вызванной ЖИВОЙ реакции при освещении.Тем не менее, мы обнаружили устойчивый эффект на функциональную связность: освещенная область показывала увеличение в среднем на 10% по сравнению с периодом до стимуляции, а некоторые связи усиливались на целых 40%. Временной ход подключения резко увеличивался при включении освещения. Мы также обнаружили улучшенную связь между областями за пределами освещенной области со значительно большим увеличением стимулированного полушария. Впоследствии мы использовали МРТ-термометрию для измерения изменений температуры мозга во время tPBM с теми же параметрами, что и в исследовании BOLD (отдельная когорта из n = 20).Нам не удалось обнаружить тепловой эффект tPBM, при этом температура в освещенной области не сильно отличалась от ложной стимуляции в любой момент времени.

Материалы и методы

Субъекты

Все экспериментальные процедуры были одобрены Наблюдательным советом городского университета Нью-Йорка. Мы набрали N = 40 участников (20 женщин) из числа местного населения Нью-Йорка. В попытке достичь единообразных исходных показателей CBF и CMRO2 в нашей выборке учитывались только субъекты в возрасте 18-40 лет: было обнаружено, что скорость мозгового метаболизма кислорода (CMRO ₂) монотонно снижается с возрастом (Yamaguchi et al., 1986; Marchal et al., 1992). Средний возраст участников составил 24,8 ± 4,6 года. Во время набора мы использовали те критерии исключения, которые общие для МРТ (например, пациенты с кардиостимуляторами, системами нейростимуляции или клаустрофобией были исключены). Все испытуемые завершили эксперименты, и серьезных побочных эффектов не было. В исследовании BOLD-fMRI один субъект жаловался на головную боль после сканирования, которая могла быть вызвана головным убором, который носили в течение (~ 1 часа) эксперимента.

Схема эксперимента

Исследование BOLD-фМРТ. N = участвовало 20 субъектов (10 женщин). ЖИРНЫЙ сигнал непрерывно регистрировался в течение 30 минут. Лазер был включен через 10 минут после начала сканирования и оставался активным в течение 10 минут. Испытуемые не знали, когда и как долго был включен лазер. Согласно устным постэкспериментальным опросам, испытуемые не ощущали никаких ощущений (тепловых или иных) во время освещения. MR Термометрическое исследование.N = участвовало 20 субъектов (10 женщин). Все испытуемые проводили по две сессии подряд. На протяжении каждого 20,5-минутного сеанса температуру мозга измеряли с помощью термочувствительной последовательности МРТ. За один сеанс («активный») лазер был включен на 172 с (21 TR) на сканирование и оставался включенным в течение 10 минут. В другом сеансе («притворном») лазер оставался выключенным. Поскольку переключатель, управляющий лазером, был размещен в диспетчерской МРТ, испытуемые не могли видеть или слышать работу устройства.Порядок фиктивных и активных сеансов был рандомизирован и уравновешен для разных субъектов.

Транскраниальная фотобиомодуляция

tPBM применялся на длине волны 808 нм, выбранной на основе предыдущего исследования, которое продемонстрировало улучшение выполнения когнитивных задач после tPBM у здоровых добровольцев (Barrett and Gonzalez-Lima, 2013). Эта длина волны попадает в так называемое «оптическое окно», в котором поглощение обычными хромофорами (вода, меланин и гемоглобин) невелико (Hamblin and Demidova, 2006), что обеспечивает более глубокое проникновение через кожу головы и череп человека и в мозг. по сравнению с другими кандидатами на длину волны (Tedford et al., 2015; Pitzschke et al., 2015). Диодный лазер класса IV мощностью 10 Вт (Ultralasers MDL-N-808-10000), питаемый от лазерного драйвера (Ultralasers PSU-H-LED), обеспечивал монохроматический свет. Калиброванный фотодетектор использовался для установки мощности лазера на 250 мВт перед каждым экспериментом. Учитывая отверстие диаметром 1 см в головных уборах, которые носили участники, это привело к интенсивности 318 мВт / см ², что находится в пределах безопасного предела ANSI для тканей человека (330 мВт / см ²). Поскольку продолжительность стимуляции была установлена на 10 минут, общая энергия падающего света составила 150 Дж.Следует отметить, что когерентная природа лазера, как полагают, не способствует действию tPBM. Данный фотон на своем пути к мозгу подвергается множественным событиям рассеяния, тем самым теряя информацию о своей исходной фазе. Светоизлучающие диоды (LED) проявили себя в предыдущих экспериментах с PBM (Chung et al., 2012). В этом случае использовался лазер для облегчения доставки света с желаемой мощностью.

Выходной сигнал лазера был подключен непосредственно к изготовленному на заказ многомодовому оптическому волокну (Thorlabs FT400EMT) с диаметром сердцевины 400 мкм.Чтобы обеспечить совместимость с МРТ, дистальный конец оптического волокна был снабжен керамической муфтой, которая была прикреплена к индивидуальному напечатанному на 3D-принтере головному убору, который носили участники. Головной убор размером 5,5 см × 3,2 см × 2,7 см содержал зажим, фиксирующий наконечник. Головной убор прикрепляли к голове испытуемого таким образом, чтобы его отверстие было на одном уровне со лбом. Апертура была центрирована в месте «Fp2» (правый фронтальный полюс) стандартной системы 10/20 для электроэнцефалографии (Jasper, 1958), где местоположение Fp2 каждого участника было измерено и отмечено на коже головы перед экспериментом.Это место соответствовало тому, что использовалось ранее (Barrett and Gonzalez-Lima, 2013). Обратите внимание, что стимуляция лба способствует лучшему проникновению через кожу головы из-за отсутствия рассеивания волосами. Для всех, кроме двух субъектов, маркеры витамина Е были помещены на головные уборы, так что местоположение падения света можно было зарегистрировать с помощью анатомической МРТ. Все испытуемые носили защитные очки в дополнение к лазерным головным уборам на протяжении всех экспериментов.

Оценка освещенной области

Основная интересующая область (ROI), называемая здесь «освещенной областью», была построена на основе численного моделирования распространения света через голову человека.Мы использовали многослойную программу Монте-Карло (MCML) (Wang et al., 1995), которая моделирует бесконечно узкий пучок фотонов, обычно падающий на несколько слоев мутного материала. Четыре слоя здесь соответствовали коже черепа, черепа, спинномозговой жидкости (CSF) и головного мозга. Свойства модели представлены в Таблице S1. Результатом моделирования было поглощение света (Дж / см ³) в объеме, вычисленное по дискретной сетке в цилиндрическом пространстве координат. Чтобы определить освещенную область, мы вычислили наименьший цилиндр, который содержал не менее 99% общего поглощения.Процедура исчерпывающего поиска позволила получить ROI цилиндрической формы с радиальной протяженностью 2,1 см и осевой протяженностью 3,9 см. Эта область интереса была «спроецирована» на анатомическую МРТ каждого пациента с позиции апертуры.

Таблица S1:

Физические и оптические свойства четырехслойной модели головы, используемой при моделировании распространения света. По возможности мы использовали in vivo, оптических свойства. В частности, в то время как MCML требует отдельной спецификации μ _s и g , in vivo значения уменьшенного коэффициента рассеяния и g более доступны.Таким образом, мы вывели значения μ _s из заявленных значений и g . Ссылки, процитированные для μ _s , сообщают о in vivo значениях приведенных коэффициентов рассеяния. Все значения μ _a и μ _s выражены в единицах см ^-1. Шаг сетки 20 мкм м использовался как в радиальном, так и в осевом направлениях, и 500 000 фотонов моделировались в каждом из пяти прогонов. Мы сообщаем среднее поглощение за 5 прогонов.

МРТ, фМРТ и МРТ-термометрия

BOLD-фМРТ. Изображение было выполнено с помощью сканера Siemens Magnetom Skyra 3 Tesla. Для сбора данных использовалась 16-канальная передающая / принимающая головная катушка. Структурные изображения были получены с помощью T1-взвешенной последовательности MPRAGE (FOV 230 мм, разрешение в плоскости 256 x 256, 224 среза толщиной 0,9 мм, TI = 1000 мс). Функциональные сканы BOLD были получены с помощью последовательности EPI с несколькими эхосигналами (FOV 228 мм, разрешение плоскости 90 на 90, 60 срезов толщиной 2.5 мм, TR = 2800 мс, угол переворота = 82 градуса). Три времени эха составляли 12,8 мс, 34,3 мс и 55,6 мс, что позволило охарактеризовать затухание T2 * BOLD-сигнала (Posse et al., 1999). Продолжительность сканирования BOLD составила 30 минут (645 томов). Испытуемым велели отдыхать, но не спать и ни о чем не думать. MR Термометрия . Визуализацию выполняли с помощью сканера Siemens Prisma 3 Tesla. Возбуждение сигнала осуществлялось с помощью встроенной катушки тела, а для сбора данных использовалась 20-канальная фазированная матричная катушка голова / шея.Структурные изображения были получены с помощью T1-взвешенной последовательности MPRAGE (FOV 256 мм в направлениях чтения и 240 мм в направлениях фазового кодирования, размер матрицы в плоскости 256 x 240, 208 сагиттальных срезов толщиной 1 мм, TR / TE / TI = 2400 / 2,15 / 1000 мс, угол поворота = 8 градусов, 2-кратный коэффициент ускорения GRAPPA, подавление жира с помощью быстрого возбуждения водой и общее время сбора данных 5:26 мин.). Чтобы измерить изменения температуры мозга во время tPBM, мы использовали специальную последовательность построения изображений разности фаз 3D EPI, которая использует температурную зависимость частоты протонного резонанса (PRF) (Ishihara et al., 1995; Рике и Баттс Поли, 2008). Базовая фаза сначала была измерена как среднее значение по 3 исходным кадрам, а последующие фазы изображения были привязаны к этой базовой фазе. Разность фаз имеет линейную зависимость от изменения температуры от базовой линии (Rieke and Butts Pauly, 2008). Сканирование с помощью термометрии охватывало поле обзора 192 мм как в направлении чтения, так и в фазе, размер матрицы в плоскости 64 на 64, с 32 чередующимися срезами на пластину толщиной 3 мм, TR / TE = 25/17 мс, переворот Угол = 10 градусов, коэффициент EPI = 7, интервал эхо = 0.93 мс, полоса пропускания = 1302 Гц / пик, без подавления жира или ускоренной визуализации. Продолжительность сканирования составила 20,5 минут (150 томов).

BOLD Предварительная обработка

Предварительная обработка данных BOLD была выполнена с помощью программного пакета AfNI (версия 17.3.03) (Cox, 1996), написанного на языке программирования Matlab (Mathworks, Natick, MA).

Анатомическое изображение было сначала вырезано из черепа с помощью функции 3dSkullStrip , выходные данные которой затем использовались для создания маски мозга с помощью функции 3dAutomask .Анатомическое изображение было сегментировано для создания тканевых масок для спинномозговой жидкости, серого и белого вещества с помощью процедуры 3dSeg . Первые три кадра всех серий BOLD были исключены из анализа. Функция 3dDespike была применена к необработанной серии BOLD для удаления больших переходных процессов. Срезы выравнивали по началу каждого TR. Коррекция движения была выполнена путем выравнивания каждого тома серии BOLD с эталонным объемом (т. Е. Кадром 3). Мы выровняли данные, выделенные жирным шрифтом, с соответствующим анатомическим изображением и применили процедуру нелинейного деформирования, чтобы затем преобразовать данные в координатное пространство Талаираха.Затем было выполнено пространственное сглаживание с полной шириной-полумаксом (FWHM) 4 мм. Временные ряды каждого вокселя были нормализованы до среднего значения 100. Временные ряды параметров выравнивания движения и их производных были линейно регрессированы из данных. Затем BOLD подвергался полосовой фильтрации в диапазоне 0,01–0,1 Гц. Цензурировались объемы, в которых производная параметров движения превышала норму 0,3. Объемы, в которых более 15% вокселей были идентифицированы как выбросы, определяются как выборки, превышающие 5.8-кратное среднее абсолютное отклонение также подверглось цензуре.

BOLD-анализ, связанный с событием

Чтобы исследовать вызванные (т. Е. Синхронизированные по времени) изменения в BOLD-сигнале при освещении, мы выровняли серию BOLD для всех субъектов так, чтобы точное начало TR было согласованным для всей группы. Мы вычислили среднюю и стандартную ошибку среднего по группе жирного шрифта для освещенной области и двух других областей интереса в непосредственной близости от освещения: правой орбитальной извилины и правой средней лобной извилины.ЖИРНЫЕ временные ряды сначала были усреднены по каждой рентабельности инвестиций, а затем по субъектам. Чтобы проверить значительный вызванный ответ, мы сформировали записи суррогатных данных, следуя подходу Theiler et al. (1992), где у серии BOLD в каждом вокселе и эхо был изменен фазовый спектр при сохранении амплитудного спектра. Важно отметить, что внутри каждого субъекта ко всем вокселям применялась одна и та же перестановка, так что пространственная корреляция данных сохранялась. Обратите внимание, что временная автокорреляция жирных сигналов также сохраняется после рандомизации фазы.Процедуру повторяли 500 раз, так что нулевое распределение усредненного по группе BOLD могло быть построено в каждый момент времени во время и после освещения. Затем истинное усредненное по группе жирным шрифтом сравнивали с выборочными значениями нулевого распределения, при этом р-значение следует за долей перестановок, превышающих истинную жирную амплитуду в заданный момент времени. Мы скорректировали полученные p-значения для множественных сравнений, установив FDR на 0,05.

Анализ функциональной связности

Функциональная связность была выполнена на временных рядах из 151 области интереса, сформированных объединением атласа Дестриё (75 областей интереса в каждом полушарии) (De-strieux et al., 2010) и освещенной области. Временные ряды вокселей серого вещества, составляющие каждую ROI, были усреднены до анализа связности. Поскольку мы наблюдали кратковременное увеличение функциональной связи в течение первых пяти минут записи, мы оставили для анализа только вторую половину периода предварительного освещения (Рисунок S1). Другими словами, значения предварительного освещения измерялись после того, как данные достигли стабильного уровня. Для каждого из трех экспериментальных временных сегментов: до освещения (5 минут), во время освещения (10 минут) и сразу после освещения (10 минут) мы измерили функциональную связность как коэффициент корреляции Пирсона между каждой уникальной парой временных курсов области интереса.Коэффициенты корреляции были преобразованы Фишером перед всеми статистическими тестами. Для каждого участника и эхо мы также вычислили общих подключений освещенной области как среднюю корреляцию между освещенной областью и каждой из ее 150 соединяющих областей интереса (среднее значение по 150 соединяющимся областям интереса).

Рисунок S1:

Исключение первых 5 минут жирного шрифта из-за временного функционального подключения. График общей связности с освещенной областью для эхо-сигнала 1 (слева), эхо-сигнала 2 (в центре) и эхо-сигнала 3 (справа).Связь показывала кратковременные колебания в течение первых пяти минут периода предварительного освещения до достижения стабильного значения примерно через пять минут (обозначено вертикальной пунктирной красной линией). Следовательно, мы исключили первые пять минут базового периода из дальнейшего анализа.

Мы проверили значительное влияние tPBM на функциональную связность с помощью подхода тестирования перестановки, который пропагандируется в области динамической функциональной связности (dFC) (Preti et al., 2017; Handwerker et al., 2012). Записи суррогатных данных были построены путем перестановки фазового спектра временных рядов вокселей, во всех случаях сохраняя пространственные корреляции между вокселями и автокорреляции внутри временных рядов. Исходя из этого, мы смогли построить нулевые распределения разницы на уровне группы в функциональной связности между периодом освещения и периода до освещения, а также между периодом после освещения и периодом до освещения. Мы также использовали подход теста перестановки при тестировании изменений в общей связности и связности всего мозга.Другими словами, мы выполнили ту же последовательность операций, что и над фактическими данными, но с переставленными данными. Во всех случаях мы скорректировали множественные сравнения, установив FDR на уровне 0,05. При тестировании на наличие значительно больших эффектов в правом полушарии мы провели парные двухвыборочные t-тесты ( n = 20) на преобразованных Фишером коэффициентах корреляции, которые были усреднены по всем связям в соответствующей области.

Предварительная обработка MR-термометрии

При регистрации температуры мозга выполнялась аналогичная процедура предварительной обработки, что и для сигналов BOLD.Функция AfNI align_epi_anat.py использовалась для выполнения комбинированных операций коррекции времени среза, коррекции движения и регистрации температурных объемов в анатомических изображениях. Мы использовали функцию стоимости lpa и зарегистрировали величину PRF для определения преобразования, которое затем применялось к фазовым данным. Изображения с разностью фаз были сглажены с FWHM 8 мм с использованием 3dBlurInMask. Мы использовали уравнение PRF для преобразования разностей фаз в изменения температуры: где Δ T (единицы ° C) — изменение температуры от базовой линии, Δ ϕ (единицы радиан) — разность фаз от базовой линии, a = −0.01 × 10 ^-6 — постоянная PRF, моделирующая чувствительность резонансной частоты к изменениям температуры, B ₀ = 3 T, TE = 0,017 с, γ = 2π × 42,58 × 10 ⁶ рад / с. Затем мы регрессировали временные ряды эталона B _или , а также временные ряды параметров движения и их производных. Вокселы, средняя мощность сигнала которых была более чем на 4 стандартных отклонения выше среднего значения всех вокселов, подвергались цензуре.

Анализ МР-термометрии

Для обеспечения точности последовательности МР-термометрии и последующего анализа данных мы проводили записи с фантомом агара, который нагревали лазером с высокой интенсивностью. Реальная температура в фантоме одновременно измерялась инфракрасным датчиком температуры и использовалась для проверки температуры, полученной с помощью MR.

Чтобы проверить наличие нагрева во время экспериментов с tPBM на людях, мы усреднили изменение температуры (от базовой линии) по всем вокселям в освещенной области, включая здесь белое вещество.Это вычислялось отдельно для всех временных точек и как для активных, так и для фиктивных условий. Затем мы выполнили парные двухсторонние критерии ранжирования знаков Вилкоксона с n = 20, чтобы определить моменты времени, в течение которых наблюдалась значительная разница в изменении температуры между активной и мнимой стимуляцией. Коррекция множественных сравнений была реализована путем контроля FDR на 0,05.

Результаты

Чтобы изучить влияние tPBM на гемодинамическую активность и температуру в головном мозге человека, мы провели эксперименты, сочетающие лазерную стимуляцию с МРТ у здоровых людей.tPBM был применен к правому лобному полюсу (местоположение Fp2 скальпа) n = 20 здоровых участников с помощью монохроматического лазера 808 нм с интенсивностью 318 мВт / см ² и продолжительностью 10 минут. Мульти-эхо (13 мс, 34 мс, 55 мс) BOLD-fMRI последовательность использовалась для фиксации гемодинамических изменений, вызванных tPBM, с 25-минутным окном анализа с учетом 5 минут, ведущих к освещению, 10-минутного периода стимуляции. и 10 минут сразу после освещения (рис. 1).Чтобы определить, вызывает ли tPBM значительный нагрев мозга, мы затем использовали MR-термометрию для измерения температуры мозга в отдельной когорте из n = 20 участников, получавших tPBM с той же дозой, что и исследование BOLD-fMRI.

Рисунок 1: Схема эксперимента

. ( A ) Чтобы определить влияние tPBM на гемодинамическую активность в головном мозге человека, мы записали сигнал BOLD-fMRI от n = 20 здоровых участников до, во время и после освещения.tPBM применяли с помощью лазера с длиной волны 808 нм с интенсивностью 318 мВт / см ² через 5 минут после начала 25-минутного окна анализа. Продолжительность tPBM составила 10 минут. ( B ) Жирные сигналы были преобразованы во временные ряды интересующей области (ROI), соответствующие 151 кортикальной области из атласа Дестриё (Destrieux et al., 2010) и освещенной области. ( C ) Функциональная связность вычислялась как корреляция Пирсона между временными ходами «исходной» области и соединяющими областями интереса.Мы измерили разницу в функциональной связности между периодами освещения и предварительного освещения, а также между периодами после освещения и до освещения (обозначены светло-серыми стрелками). Были проведены тесты перестановки для проверки значительных изменений в функциональной связности, при этом множественные сравнения корректировались путем контроля уровня ложного обнаружения (FDR) на уровне 0,05.

Не влияет на вызванный ЖИРНЫЙ ответ

Индивидуализированная область интереса (ROI) была определена для каждого субъекта на основе точного места освещения кожи головы и простой модели транскраниального распространения света (см. методы ).Цилиндрическая область интереса простиралась примерно на 2 см в радиальном направлении и на 4 см в осевом направлении и рассчитана на содержание не менее 99% общего поглощения света. В дальнейшем мы будем называть эту ROI «освещенной областью».

Сначала мы исследовали изменения амплитуды BOLD-сигнала, вызванного tPBM. Из-за предполагаемого действия ближнего инфракрасного света на митохондриальную активность мы ожидали увидеть синхронизированные по времени гемодинамические изменения вблизи места освещения. Вопреки нашим ожиданиям, мы не обнаружили значительного ВЫРАЖЕННОГО изменения во время или сразу после освещения ни на одном из трех эхо-сигналов ( p > 0.05 для всех временных точек, тест перестановки с использованием суррогатных данных, рандомизированных по фазе, рисунок 2A). Мы также исследовали изменения в ближайших областях интереса, полученных из атласа, таких как правая глазничная лобная извилина и правая средняя лобная извилина. Нам не удалось обнаружить значительного BOLD изменения в любой временной точке для этих соседних областей интереса ( p > 0,05 для всех временных точек, тест перестановки, рис. 2B-C).

Рисунок 2:

Отсутствие влияния tPBM на вызванный ЖИРНЫЙ ответ. ( A ) Усредненные по группе временные характеристики BOLD-сигнала в освещенной области (правый передний полюс) до, во время и после освещения.Показаны все три эхо-сигнала сигнала T2 *, где время эхо-сигнала составляет 13 мс, 34 мс и 55 мс. Жирные сигналы нескольких субъектов были выровнены по началу освещения до усреднения. Не было временных точек во время или после освещения, в которых жирный шрифт демонстрировал значительное отклонение от нулевого распределения ( p > 0,05 для всех временных точек, тест перестановки с использованием фазовых рандомизированных суррогатных данных). ( B ) То же, что (A), но теперь для правой глазничной лобной извилины.Существенных различий не обнаружено. ( C ) Также не было значительного отклонения от нулевого распределения в правой средней лобной извилине. Таким образом, мы не нашли доказательств того, что tPBM вызывал ЖИРНЫЙ ответ вблизи освещенной области.

Свет в ближнем инфракрасном диапазоне увеличивает функциональную связь с освещенной областью

В состоянии покоя BOLD чаще всего исследуется в контексте функциональной связи: временная корреляция гемодинамического сигнала в разных областях мозга (Fox and Raichle, 2007 ).Чтобы учесть возможность влияния tPBM на фазу (в отличие от амплитуды) и исследовать возможные «сетевые» эффекты на гемодинамическую активность, мы измерили функциональную связность до, во время и после освещения. Анализ связности проводился на наборе из 151 области интереса из атласа мозга Дестриё (75 областей коры головного мозга в каждом полушарии) (Destrieux et al., 2010) и освещенной области.

Сначала мы сравнили функциональную связность между освещенной областью и всеми другими областями интереса в трех временных сегментах эксперимента.Во время освещения наблюдалось устойчивое увеличение связности во все времена эхо-сигнала (результаты для эхо-сигнала 3 показаны на рис. 3A-B). Функциональная связность была заметно увеличена в лобной, височной и теменной коре обоих полушарий. Аналогичное увеличение функциональной связности было также обнаружено на Эхо-сигналах 2 и 3 (Рисунки S2 – S3). Из 150 соединений, которые освещенная область установила с другими областями, 34 (17 значимых связей с левым полушарием, 17 — с правым) показали статистически значимое увеличение во время освещения по сравнению с периодом до стимуляции (тест перестановки с рандомизированным по фазе суррогатом). записи данных, моделирующие статическое соединение, с поправкой на множественные сравнения с ложным обнаружением на уровне 0.05; показано для эхо-сигнала 3 на рис. 3C-D). На эхо-сигналах 2 и 3 количество значительно улучшенных соединений составило 11 и 11 соответственно. В среднем по всем соединениям процент увеличения функциональной связности составил 9,68 ± 4,22%, 10,60 ± 4,38% и 12,67 ± 5,09% на эхо-сигналах 1, 2 и 3 соответственно (средние значения ± SEM для n = 20 субъектов). Наибольшее измеренное увеличение было в левой постцентральной борозде (теменная доля; увеличение на 40% на эхо-сигнале 2). В Echo 3 значительное увеличение функциональной связности было связано с подключениями к левой и правой поясной пояснице, левой и правой верхней теменной коре, левому и правому предклинью, среди прочего.Функциональная связь с освещенной областью для всех соединяемых областей интереса и эхо-сигналов приведена в таблицах S2 – S3. Лишь несколько соединений прошли через период после освещения: левая под теменная борозда (эхо 1), левая и правая поясная извилина (эхо 1) и левая прецентральная борозда (эхо 3).

Рисунок S2:

Повышенная функциональная связь с освещенной областью в Echo 2. ( A ) Кортикальные поверхности отображают преобразованную Фишером корреляцию Пирсона между освещенной областью и всеми областями интереса в левом полушарии, показанными отдельно для предварительного освещения, освещения , и постосветной период.Очевидно усиление связности лобной, височной и теменной коры. ( B ) То же, что (A), но теперь показывает связь между освещенной областью и областями интереса в правом полушарии. ( C ) Гистограммы отображают среднее количество подключений до, во время и после освещения для каждой области интереса в левом полушарии. Звездочки обозначают значительное увеличение при освещении. ( D ) То же, что (C), но теперь показывает связь с правым полушарием. В общей сложности 73 области интереса продемонстрировали значительное увеличение связи с освещенной областью.

Рисунок S3:

Повышенная функциональная связь с освещенной областью в Echo 3. ( A ) Связи с лобной, височной и теменной корой обнаруживают более сильную корреляцию. ( B ) То же, что (A), но теперь показывает связь между освещенной областью и областями интереса в правом полушарии. ( C ) Среднее количество подключений до, во время и после освещения, показанное отдельно для каждой области интереса в левом полушарии. Звездочки обозначают значительное увеличение при освещении.( D ) То же, что (C), но теперь показывает связь с правым полушарием. В общей сложности 87 областей интереса продемонстрировали значительное увеличение связи с освещенной областью.

Таблица S2:

Функциональная связь между освещенной областью и всеми соединяющими областями интереса в левом полушарии. Соединения, показывающие статистически значимое увеличение во время или после освещения, выделены жирным шрифтом. Было 2, 6 и 21 значительно улучшенное соединение во время освещения в эхо-сигналах 1, 2 и 3 соответственно (тест перестановки, скорректированный для множественных сравнений путем управления FDR на 0.05.)

Таблица S3:

Функциональная связь между освещенной областью и всеми соединяющими областями интереса в правом полушарии. 6, 6 и 417 значительно улучшенных соединений были обнаружены в эхо-сигналах 1, 2 и 3, соответственно, во время освещения (тест перестановки, скорректированный для множественных сравнений путем управления FDR на 0,05).

Рисунок 3:

Увеличенная функциональная связь с освещенная область во время tPBM. ( A ) Кортикальные поверхности отображают усредненную по группе функциональную связность (преобразованные Фишером корреляции Пирсона) между освещенной областью и всеми областями интереса левого полушария, показанными отдельно для периодов до освещения, освещения и после освещения.Во время tPBM была очевидна повышенная связность в дорсальной лобной коре, височной доле и теменной коре. Обратите внимание, что величина увеличения уменьшается после освещения. ( B ) То же, что и A, но показывает связь с правым полушарием. Легко наблюдалось усиление связи с лобной, височной и теменной корой. ( C ) Гистограммы показывают преобразованные по Фишеру коэффициенты корреляции между освещенной областью и каждой кортикальной областью в левом полушарии.Планки погрешностей отображают SEM для n = 20 субъектов. Соединения, которые показали статистически значимое увеличение во время освещения, обозначены черной звездочкой (тест перестановки, скорректированный на множественные сравнения путем управления FDR на 0,05). 17 из 75 подключений (23%) показали значительный рост. Зеленые звездочки обозначают значительный эффект пост-освещения, который здесь наблюдался только с левой прецентральной извилиной (лобной корой). ( D ) То же, что и C, но теперь для правого полушария.17 из 75 соединений показали значительное увеличение во время освещения. Метки ROI для всех областей коры на гистограммах представлены в таблицах S2 – S3, где функциональная связность до, во время и после освещения указана для всех эхосигналов.

Для дальнейшего исследования наблюдаемого увеличения функциональной связности с освещенной областью, мы измерили динамику связи во времени, используя скользящее окно длиной 1 минуту с 75% перекрытием между последовательными окнами.Чтобы свести к минимуму количество статистических сравнений, здесь мы рассмотрели общих подключений , которые мы определяем как среднюю корреляцию между освещенной областью и ее соединениями (то есть среднее значение по 150 соединяющимся областям интереса). Мы наблюдали резкое увеличение связности в начале освещения, особенно на эхо-сигнале 1 (рис. 4A). Пиковая связь произошла через 5 минут после начала освещения для эхо-сигнала 1, через 7 минут после начала освещения для эхо-сигнала 2 и через 2,5 минуты после начала освещения для эхо-сигнала 3.Разные временные ходы на трех эхо-сигналах предполагают, что освещение может иметь дифференциально модулированные CBF и CMRO2 (см. Обсуждение , ).

Рисунок 4:

Общее количество соединений с освещенной областью увеличивается во время стимуляции. ( A ) Временной ход функциональной связи с освещенной областью, вычисленный с помощью скользящего окна длительностью в одну минуту и перекрытия 75%. Функциональная связность была усреднена сначала по всем 150 соединяющим областям интереса, а затем по субъектам (заштрихованные полосы ошибок показывают SEM для n = 20 субъектов).На Эхо 1 (слева) в начале освещения наблюдалось резкое увеличение связности, достигающее пика примерно через 5 минут в окне стимуляции. Временные курсы связности эхо-сигналов 2 (в центре) и 3 (справа) показали кратковременный отрицательный провал в начале света, за которым последовал период высокой связности, который сохранялся на протяжении всего освещения. ( B ) Большая средняя функциональная связь с освещенной областью до, во время и после освещения. Функциональная связность была усреднена по 150 связанным областям интереса, времени и субъектам, при этом планки ошибок обозначают SEM для разных субъектов.Значительное увеличение во время освещения было разрешено для всех эхо-сигналов (тест перестановки, p = 0,018, p = 0,050 и p = 0,008 для эхо-сигналов 1, 2 и 3, соответственно). ( C ) Во время освещения среднее увеличение общей связности на 18%, 14% и 17% наблюдалось во время эхо-сигналов 1 (слева), 2 (в центре) и 3 (справа), соответственно. После освещения средние процентные изменения составили 16%, 8% и 24%. Планки погрешностей обозначают SEM процентного изменения функциональной связности, которая сначала была вычислена для каждого субъекта, а затем усреднена для получения изображенных значений.

Для каждого из трех временных сегментов (до, во время и после освещения) мы измерили общую связность, но теперь усредняли по всей продолжительности сегмента. Во время освещения мы обнаружили значительное увеличение для всех эхо-сигналов (тест перестановки, p = 0,018, p = 0,050 и p = 0,008 для эхо-сигналов 1, 2 и 3 соответственно; Рисунок 4B). Нам не удалось выявить значительный эффект постиллюминации на общую связность (p> 0,05 для всех эхо-сигналов; рисунок 4B).Среднее процентное изменение общей связности во время периода освещения составило 17,9 ± 7,9%, 14,0 ± 8,9% и 16,8 ± 8,5% для эхо-сигналов 1, 2 и 3 соответственно (средние значения ± SEM для n = 20 субъектов; рисунок 4С). После освещения средние процентные изменения составили 16,1 ± 7,3%, 7,7 ± 10,7% и 23,9 ± 18,0% для эхо-сигналов 1, 2 и 3 соответственно (рис. 4C).

Повышение функциональной связности в масштабах всего мозга

Чтобы исследовать потенциальное влияние tPBM на связь между областями мозга за пределами освещенной области, мы измерили матрицы корреляции, охватывающие все связи среди 151 области интереса для трех сегментов эксперимента ( показано для Echo 3 на Рисунке 5A-C).Период освещения был отмечен выраженным увеличением связности в многочисленных сегментах корреляционной матрицы, в частности в трех квадрантах, соответствующих связям с областями интереса в стимулированном правом полушарии (рис. 5D). Обратите внимание на относительное отсутствие увеличения в нижнем левом квадранте, что соответствует связям в левом полушарии. В целом, 219 соединений показали статистически значимое увеличение в течение периода освещения в Echo 3. 111 и 198 были обнаружены в Echos 1 и 2, соответственно (Рисунок S4 – S5).Увеличение было в значительной степени ослаблено после освещения (рис. 5E). Тем не менее, мы обнаружили небольшое количество соединений (то есть 27 в Echo 3), показывающих значительное увеличение после освещения (Рисунок 5E). На эхо-сигналах 1 и 2 было обнаружено 37 и 9 значительных соединений после освещения, соответственно.

Рисунок S4:

Повышенная функциональная связь с семенами за пределами освещенной области. ( A ) Матрица, показывающая корреляцию Пирсона между всеми парами временных курсов 151 области интереса до освещения (эхо-сигнал 2).( B ) То же, что (A), но теперь для периода освещения. Повышенные корреляции очевидны в широких частях матрицы. ( C ) Корреляционная матрица для периода после освещения, где повышенная корреляция ослаблена. ( D ) Разница в корреляционных матрицах, измеренных во время и до освещения: легко наблюдается широкое увеличение до 0,2. ( E ) То же, что (D), но теперь между периодами после и до освещения. Заметны лишь незначительные увеличения.( F ) Общая связность была вычислена для всех семян, а затем отсортирована в порядке убывания разницы корреляции между освещением и предварительным освещением. Все 5 семян, показывающих наибольшее увеличение функциональной связности, находились во фронтальной коре (обозначены цветом, см. Легенду). Примечательно, что освещенная область имела четвертый по силе эффект из 151 семени. 67 из 151 семени продемонстрировали значительно увеличенную общую связность в течение периода освещения (обозначено синими полосами; парный t-тест на преобразованных коэффициентах корреляции Фишера, n = 20, скорректированный на множественные сравнения путем управления FDR на 0.05). На эхо-сигналах 1 и 3 увеличение функциональной связности семян за пределами освещенной области не прошло статистическую значимость после поправки на множественные сравнения.

Рисунок S5:

Повышенная функциональная связь с семенами за пределами освещенной области. ( A ) Матрица, показывающая корреляцию Пирсона между всеми парами временных курсов 151 области интереса до освещения (эхо-сигнал 2). ( B ) То же, что (A), но теперь для периода освещения. Повышенные корреляции очевидны в широких частях матрицы.( C ) Корреляционная матрица для периода после освещения, где повышенная корреляция ослаблена. ( D ) Разница в корреляционных матрицах, измеренных во время и до освещения: легко наблюдается широкое увеличение до 0,2. ( E ) То же, что (D), но теперь между периодами после и до освещения. Заметны лишь незначительные увеличения. ( F ) Общая связность была вычислена для всех семян, а затем отсортирована в порядке убывания разницы корреляции между освещением и предварительным освещением.Все 5 семян, показывающих наибольшее увеличение функциональной связности, находились во фронтальной коре (обозначены цветом, см. Легенду). Примечательно, что освещенная область имела четвертый по силе эффект из 151 семени. 67 из 151 семени продемонстрировали значительно увеличенную общую связность в течение периода освещения (обозначено синими полосами; парный t-тест на преобразованных коэффициентах корреляции Фишера, n = 20, с поправкой на множественные сравнения, контролируя FDR на 0,05). На эхо-сигналах 1 и 3 увеличение функциональной связности семян за пределами освещенной области не прошло статистическую значимость после поправки на множественные сравнения.

Рисунок 5:

Повышение функциональной связности во всем мозге во время освещения. На изображениях показана корреляционная матрица между всеми парами временных курсов 151 области интереса до ( A ), во время ( B ) и после ( C ) освещения. Нижний левый и верхний правый квадранты указывают на связи в левом и правом полушариях соответственно. Верхний левый и нижний правый квадранты указывают на межполушарную связь. Стимуляция производилась на правый лобный полюс.( D ) Разница между корреляционными матрицами, измеренными во время и перед освещением: легко наблюдалось широкое увеличение до 0,2, с видимым ослаблением увеличения в нижнем левом квадранте — соединения левого полушария были менее затронуты. Двоичное изображение (справа) указывает соединения, которые показали значительное увеличение (белым цветом) во время освещения (тест перестановки, скорректированный на 11325 сравнений с использованием FDR на 0,05). Обнаружено 219 значимых связей.( E ) То же, что (D), но теперь между периодами после и до освещения. 27 соединений показали статистически значимое увеличение после освещения, при этом подавляющее большинство из них расположено в правом полушарии.

Мы вычислили увеличение функциональной связности отдельно для связей внутри левого полушария, между левым и правым полушариями и внутри правого полушария. Процентное изменение было усреднено по всем соединениям в указанных регионах: среднее изменение варьировалось от 7.От 3% (левое полушарие, эхо 1) до 12,8% (межполушарное, эхо 2), в зависимости от эха и полушария (рис. 6A-B). Во время освещения мы обнаружили значительно большее увеличение в соединениях, затрагивающих правое полушарие: RH-LH по сравнению с LH-LH, p = 0,0012 при эхо-сигнале 2; RH-LH против LH-LH, p = 0,0359 на эхо-сигнале 3; RH-RH против LH-LH, p = 0,030 на эхо-сигнале 2). Предпочтение стимулированного полушария сохранялось после освещения (RH-LH против LH-LH, p = 0.0026 в эхо-сигнале 2; RH-RH против LH-LH p = 0,019 на эхо-сигнале 2). Количество значительно улучшенных связей также было выше для соединений, затрагивающих правое полушарие. Во время освещения в Echo 3 было 56 значительно усиленных связей в левом полушарии, 112 между левым и правым полушарием и 138 в правом полушарии (рис. 6C). После освещения эхо-сигналом 3 было 2 значительно усиленных связи в левом полушарии, 8 между левым и правым полушарием и 34 в правом полушарии (рис. 6D).

Рисунок 6:

Повышенная функциональная связность более выражена в стимулированном полушарии. ( A ) Процент увеличения функциональной связности, изображенной отдельно для связей внутри левого полушария, между левым и правым полушариями и внутри правого полушария. Процентное изменение было усреднено по всем соединениям в указанном регионе. Планки погрешностей обозначают SEM для n = 20 субъектов. Во время освещения наблюдалось значительное увеличение размера эффекта для соединений, затрагивающих область в правом полушарии (RH-LH против LH-LH: p = 0.0012 в эхо-сигнале 2; RH-LH по сравнению с LH-LH: p = 0,037 на эхо-сигнале 3; RH-RH против LH-LH p = 0,032 на эхо-сигнале 2; парный двухвыборочный t-критерий, n = 20). ( B ) Связи, вовлекающие правое полушарие, также были значительно усилены после освещения (RH-LH против LH-LH: p = 0,0031 в эхо-сигнале 2; RH-RH против LH-LH: p = 0,020 в эхо-сигнале 2. ; парный двухвыборочный t-критерий). ( C ) Количество значительно улучшенных соединений во время освещения, показанное отдельно для соединений слева-слева, слева-справа и справа-справа.Во всех эхосигналах количество значительно увеличенных связей было больше при вовлечении области в правом полушарии. ( D ) То же, что и (C), но теперь для периода после освещения. Большинство значимых связей связаны с областями правого полушария.

Нет доказательств повышения температуры мозга с помощью MR Thermometry

Мы провели последующее исследование, чтобы проверить наличие повышения температуры мозга во время tPBM. В исследовании участвовала отдельная когорта из n = 20 здоровых субъектов с применением tPBM в той же дозе, что и в исследовании BOLD-fMRI.Субъекты проводили два сеанса — активную и фиктивную стимуляцию — последовательно, в порядке активного и фиктивного рандомизированного и сбалансированного по субъектам. Мы использовали последовательность MR-термометрии, которая использует температурную чувствительность резонансной частоты (Rieke and Butts Pauly, 2008; Odéen et al., 2014). Двухминутный базовый период предшествовал 10-минутному освещению, за которым следовали дополнительные 8 минут записи. Как для фиктивной, так и для активной стимуляции, мы измеряли температуру в освещенной области с временным разрешением одно измерение каждые 8.2 с (рисунок 7). Мы не обнаружили значительной разницы в температуре между активной и мнимой стимуляцией ни в какой момент времени до, во время или после освещения (критерий ранжирования знаков Вилкоксона, n = 20, с поправкой на множественные сравнения, контролируя FDR на 0,05). Максимальная абсолютная разница температур между активной и фиктивной стимуляцией составляла -0,14 ° C (т.е. относительное снижение температуры при активной стимуляции), которое произошло через 122 секунды после начала освещения (рис. 7A).Временные ряды температуры в освещенной области отдельных субъектов показали высокую степень перекрытия между активной и фиктивной стимуляцией (рис. 7В). Мы также проверили возможные различия в изменчивости температуры мозга. Измеренные колебания температуры были очень похожи для активной и фиктивной стимуляции (активная: SD = 0,14 ° C во время стимуляции; фиктивная: SD = 0,13 ° C; SDs усреднены для n = 20 субъектов).

Рисунок 7:

Нет доказательств нагрева мозга с помощью МР-термометрии.Отдельная когорта из n = 20 субъектов была набрана для исследования, направленного на устранение изменений температуры во время tPBM с той же дозой, что и исследование BOLD. ( A ) Средняя по группе температура в освещенной области, показанная отдельно для активной (красный) и фиктивной (черный) стимуляции. Планки погрешностей отображают SEM для n = 20 субъектов. Нам не удалось обнаружить какие-либо моменты времени, в течение которых температура в освещенной области значительно отличалась во время активной и фиктивной стимуляции (парный знаковый ранговый критерий Вилкоксона, n = 20, с поправкой на множественные сравнения, контролируя FDR на 0.05) ( B ) Температурные курсы для отдельных предметов. 2 из 20 субъектов были исключены из-за чрезмерного количества артефактов записи. Несмотря на наличие дрейфов и ложных колебаний, температурные временные ряды активной и фиктивной стимуляции в значительной степени перекрывались.

Обсуждение

Мы использовали BOLD-fMRI для измерения гемодинамической активности в головном мозге здоровых людей, когда они получали транскраниальную стимуляцию с помощью лазера ближнего инфракрасного диапазона, направленного на правый фронтальный полюс в течение 10 минут.Вопреки ожиданиям, мы не обнаружили вызванной ЖИВОЙ реакции в начале освещения. С другой стороны, мы обнаружили в среднем на 10% увеличение функциональной связи с освещенной областью, что указывает на то, что гемодинамическая активность в стимулированной области стала более синхронизированной с другими областями мозга во время освещения. Временной ход подключения заметно увеличивался в начале освещения. Более того, мы обнаружили повышенную связность в областях за пределами непосредственно стимулируемой области: функциональная связность была увеличена в семенных областях во фронтальной, височной и теменной коре, с более выраженным эффектом в стимулируемом полушарии.Затем мы измерили температуру мозга во время лазерной стимуляции с помощью МР-термометрии, не обнаружив значительных различий в температуре между активной и фиктивной стимуляцией.

Ограничением нашего исследования является сложность вывода точного источника повышенной функциональной связности во время освещения. BOLD-сигнал представляет собой сложную смесь эффектов изменения CBF, CMRO2 и концентрации кислорода в артериальной крови (Buxton, 2013). Таким образом, с настоящими данными сложно отделить прямой сосудистый эффект (CBF) от косвенного эффекта, вызванного нервной активацией (CMRO2).Из-за того, что мы обнаружили значительный эффект BOLD на раннем эхо (13 мс), вполне вероятно, что увеличение CBF было вовлечено в наблюдаемые BOLD изменения — жирный контраст из-за оксигенации очень слаб в это короткое время эха. Приток полностью расслабленного гемоглобина в область увеличивал бы начальное значение сигнала T2 *, вызывая усиление сигнала при коротких временах эхо-сигнала, как это наблюдалось здесь (Posse et al., 1999; Kundu et al., 2012) . С другой стороны, тот факт, что количество значимых соединений было самым большим в Echo 3 (т.е.например, 34 против 11 в каждом из Эхо-сигналов 1 и 2, см. рис. 3) свидетельствует о том, что оксигенация мозга также модулировалась. Изменение BOLD-сигнала из-за CMRO2 линейно увеличивается со временем эха. Следовательно, кажется вероятным, что и CBF, и CMRO2 модулировались во время tPBM. Интерпретация возможного каскада эффектов усложняется тем, что увеличение CMRO2, как ожидается, будет задействовать CBF, как это имеет место в случае нейронной активации (Buxton, 2013).

Одним из аспектов настоящих открытий, указывающих на изменения нейронной активности во время tPBM, является модулированный паттерн областей мозга.Многие из соединений, усиливающихся во время освещения (например, задняя поясная извилина кора, предклинье, нижняя теменная кора; см. Таблицы S2 – S3), относятся к «сети режима по умолчанию», набору регионов, которые предпочтительно активируются при отсутствии задачи (Ван Ден Heuvel, Pol, 2010; Sheline et al., 2009). Локальный сосудистый эффект в освещенной области, по-видимому, с меньшей вероятностью проявится в гемодинамических корреляциях с набором областей мозга, которые, как считается, коварируют в головном мозге покоящегося человека. Тем не менее, чтобы различить сосудистые и метаболические изменения во время tPBM, дополнительные исследования с альтернативными методами МРТ, такими как маркировка артериального спина (ASL), которая измеряет CBF — см. El Khoury et al.(2019) — необходима магнитно-резонансная спектроскопия, измеряющая метаболизм.

Вопреки нашим ожиданиям, нам не удалось обнаружить вызванный ЖИВОЙ ответ в начале освещения. Из-за сильных низкочастотных дрейфов в BOLD-сигнале, особенно при записи в течение 30-минутной продолжительности, наша предварительная обработка включала фильтр высоких частот, который мог бы устранить очень медленное BOLD-увеличение (или уменьшение) анализируемых данных. Другое возможное объяснение отсутствия вызванного ЖИВОГО ответа заключается в том, что индивидуальные задержки ответа варьировались между участниками — в этом случае усреднение с синхронизацией по времени могло скрыть изменение ЖИРНОЙ амплитуды в начале освещения.Отсутствие вызванного ответа также может быть связано с характером эксперимента в состоянии покоя: при отсутствии навязанной задачи метаболической потребности даже гипотетическое повышение митохондриальной активности могло не вызвать заметного изменения гемодинамического ответа. Насколько нам известно, последующий эффект введения экзогенного АТФ в область мозга на нейронную сигнальную и сосудистую активность пока неизвестен. Основываясь на наблюдаемом здесь сильном влиянии на функциональную связность, мы предполагаем, что предполагаемое усиление функции митохондрий привело к усилению координации в активности стимулированной области и ее функционально связанных областей.

Предыдущие сообщения о tPBM обнаружили увеличение оксигенированного гемоглобина с помощью спектроскопии ближнего инфракрасного резонанса (NIRS) (Tian et al., 2016) и увеличение мощности колебаний электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в альфа-диапазоне (8-12 Гц). Обнаруженное здесь значительное увеличение функциональной связности в последнее время эхо-сигнала свидетельствует о вовлечении оксигенации, что согласуется с (Tian et al., 2016). Более того, ранее была выявлена связь между электрофизиологическими колебаниями и гемодинамической активностью сетей в состоянии покоя (Mantini et al., 2007). Настоящие данные отличаются распределенным характером наблюдаемых гемодинамических изменений. Прекрасное пространственное разрешение, обеспечиваемое фМРТ, позволило нам выявить повышенную координацию между областями мозга, что затруднительно с ЭЭГ и NIRS, оба из которых имеют ограниченное пространственное разрешение. Таким образом, мы выявили доказательства «сетевого эффекта» в tPBM, согласующиеся с изменениями fMRI, наблюдаемыми у El Khoury et al. (2019).

Результаты исследования MR Thermometry показывают, что температура головного мозга существенно не изменяется во время tPBM.Колебания, которые наблюдались здесь, находились в пределах диапазона, наблюдаемого в мозге пациентов после травмы головы, где возможны прямые измерения (Soukup et al., 2002; Wang et al., 2014). Более того, изменчивость температуры, измеренная во время tPBM (0,13-0,14 ^° C), аналогична изменениям температуры, оцененным по модели, связывающей температуру мозга с BOLD-сигналом (0,2 ° C) (Яблонский и др., 2000). Поэтому кажется маловероятным, что наблюдаемое увеличение функциональной связности было опосредовано тепловым эффектом.Отсутствие нагрева мозга поддерживает CCO как соответствующий хромофор в tPBM — наиболее вероятная альтернатива, вода, в изобилии в мозгу, и поглощение световой энергии молекулами воды могло привести к измеримым изменениям температуры. Известно, что метод PRF, используемый здесь для измерения температуры, чувствителен к дрейфу статического магнитного поля и движению объекта (Rieke and Butts Pauly, 2008). Мы использовали меры обработки сигналов, чтобы смягчить эти влияния. Однако возможно, что кратковременное резкое нагревание с последующим немедленным увеличением CBF не было обнаружено во временных и температурных пределах наших измерений.В будущем мы поощряем использование новых последовательностей для МР-термометрии, которые могут обеспечить более высокую точность оценки температуры (Odéeen and Parker, 2019). Эти исследования будут иметь неоценимое значение либо для окончательного исключения нагрева, либо для выявления небольших изменений, которые ускользнули от используемой здесь методологии.

Благодарности

Это исследование было поддержано грантами Городского университета Нью-Йорка (CUNY) и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) для JPD.Авторы хотели бы поблагодарить Хенрика Одина и Сименс за совместный пакет Work-in-progress (WIP 1118-VE11C, версия 1.

Физика по скайпу! — Задачники для ЕГЭ

Оптимальный банк заданий для подготовки к ЕГЭ 2015. Физика / В.А. Орлов, М.Ю. Демидова и др.

ЕГЭ 2020. Физика. Типовые экзаменационные задания. 14 вариантов. Ответы и решения. Демидова М.Ю.

Аннотация

Пример из учебника

Содержание

Тесты на экзамене по физике демоверсия

Оценка ege

Состав ЕГЭ

Подготовка к ЕГЭ

Общие цифры ЕГЭ

Скачать демо-версию экзамена по физике.

Оценка экзамена

Структура экзамена

Подготовка к экзамену

Общие цифры ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Ege физика 30 вариантов. Материалы для подготовки к ЕГЭ по физике

Результат поиска:

Math-Net.Ru

Ближний инфракрасный свет увеличивает функциональную связь с нетепловым механизмом

Abstract

Введение

Материалы и методы

Субъекты

Схема эксперимента

Транскраниальная фотобиомодуляция

Оценка освещенной области

МРТ, фМРТ и МРТ-термометрия

BOLD Предварительная обработка

BOLD-анализ, связанный с событием

Анализ функциональной связности

Предварительная обработка MR-термометрии

Анализ МР-термометрии

Результаты

Не влияет на вызванный ЖИРНЫЙ ответ

Свет в ближнем инфракрасном диапазоне увеличивает функциональную связь с освещенной областью

Повышение функциональной связности в масштабах всего мозга

Нет доказательств повышения температуры мозга с помощью MR Thermometry

Обсуждение

Благодарности

Author: alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики