Магнітоенцефалографія

The Магнітоенцефалографія вивчає магнітну активність мозку. Разом з іншими методами його використовують для моделювання функцій мозку. Ця методика в основному використовується в дослідженнях і для планування складних нейрохірургічних втручань на мозку.

Що таке магнітоенцефалографія?

Магнітоенцефалографія, також називається МЕГ - це метод обстеження, що визначає магнітну активність мозку. Вимірювання здійснюється зовнішніми датчиками, так званими SQUID. SQUIDs працюють на основі надпровідних котушок і можуть реєструвати найменші зміни магнітного поля. Для надпровідника потрібна температура, яка майже дорівнює нулю.

Такого охолодження можна досягти лише з рідким гелієм. Магнітоенцефалографи - це дуже дорогі пристрої, тим більше, що щомісяця потрібно працювати приблизно 400 літрів рідкого гелію. Основною сферою застосування цієї технології є дослідження. Теми дослідження - це, наприклад, з'ясування синхронізації різних областей мозку під час рухових послідовностей або з'ясування розвитку тремору. Магнітоенцефалографія також використовується для ідентифікації ділянки мозку, відповідальної за наявну епілепсію.

Функція, ефект та цілі

Магнітоенцефалографія використовується для вимірювання невеликих змін магнітного поля, що утворюються під час нейронної активності мозку. Електричні струми стимулюються в нервових клітинах при передачі подразника.

Кожен електричний струм створює магнітне поле. Різна активність нервових клітин створює схему активності. Існують типові схеми діяльності, які характеризують функціонування окремих областей мозку в різних видах діяльності. При наявності захворювань, однак, можуть виникати відхилення. При магнітоенцефалографії ці відхилення виявляються незначними змінами магнітного поля.

Магнітні сигнали мозку генерують електричні напруги в котушках магнітоенцефалографа, які записуються як дані вимірювань. Магнітних сигналів у мозку надзвичайно мало у порівнянні із зовнішніми магнітними полями. Вони знаходяться в діапазоні декількох фемтотесла. Магнітне поле Землі вже в 100 мільйонів разів сильніше, ніж поля, що створюються мозковими хвилями.

Це показує проблеми магнітоенцефалографа в захисті їх від зовнішніх магнітних полів. Як правило, магнітоенцефалограф встановлюється в електромагнітно екранованій кабіні. Там вплив низькочастотних полів від різних об'єктів з електричним керуванням зменшується. Крім того, ця екрануюча камера захищає від електромагнітного випромінювання.

Фізичний принцип екранування також ґрунтується на тому, що зовнішні магнітні поля не залежать від місця розташування, як магнітні поля, що генеруються мозку. Інтенсивність магнітних сигналів мозку квадратично зменшується з відстанню. Поля, які менш залежать від місця розташування, можуть бути придушені котушковою системою магнітоенцефалографа. Це стосується також магнітних сигналів від серцебиття. Хоча магнітне поле Землі порівняно сильне, воно не заважає вимірюванню.

Це випливає з того, що він дуже постійний. Вплив магнітного поля Землі стає помітним лише тоді, коли магнітоенцефалограф піддається сильним механічним коливанням. Магнітоенцефалограф здатний без зволікань фіксувати загальну активність мозку. Сучасні магнітні енцефалографи містять до 300 датчиків.

Вони мають шоломовий вигляд і розміщуються на голові для вимірювання. У магнітоенцефалографах розрізняють магнітометри та градіометри. У той час як магнітометри мають накопичувальну котушку, градіометри містять дві накопичувальні котушки на відстані від 1,5 до 8 див. Дві котушки, як і екрануюча камера, впливають на те, що магнітні поля з малою просторовою залежністю придушуються ще до вимірювання.

В області датчиків вже є нові розробки. Так були розроблені міні-датчики, які також працюють при кімнатній температурі і можуть вимірювати напруженість магнітного поля аж до пікотесла. Важливими перевагами магнітоенцефалографії є ​​її висока часова та просторова роздільна здатність. Часова роздільна здатність краще, ніж мілісекунда. Наступними перевагами магнітоенцефалографії над ЕЕГ (електроенцефалографія) є її простота використання та чисельно просте моделювання.

Ви можете знайти свої ліки тут

Ризики, побічні ефекти та небезпеки

Ніяких проблем зі здоров’ям не слід очікувати при використанні магнітоенцефалографії. Процедуру можна використовувати без ризику. Однак слід зазначити, що металеві деталі на тілі або татуювання з кольоровими пігментами, що містять метал, можуть впливати на результати вимірювань під час вимірювання.

Окрім деяких переваг перед ЕЕГ (електроенцефалографія) та іншими методами дослідження функції мозку, він також має недоліки. Висока роздільна здатність у часі та просторі явно виявляється перевагою. Це також неінвазивне неврологічне дослідження. Основним недоліком, однак, є неоднозначність зворотної проблеми. При оберненій задачі результат відомий. Однак причина, що призвела до цього результату, значною мірою невідома.

Що стосується магнітоенцефалографії, цей факт означає, що виміряна активність ділянок мозку не може бути чітко віднесена до функції чи порушення. Успішне призначення можливе лише за умови застосування раніше розробленої моделі.Правильне моделювання окремих функцій мозку може бути досягнуто лише шляхом з'єднання магнітоенцефалографії з іншими методами функціонального обстеження.

Ці метаболічно-функціональні методи - це функціональна магнітно-резонансна томографія (fMRI), поблизу інфрачервоної спектроскопії (NIRS), позитронно-емісійна томографія (ПЕТ) або однофотонна емісійна комп'ютерна томографія (SPECT). Це візуальні або спектроскопічні методи. Поєднання їх результатів призводить до розуміння процесів, що відбуваються в окремих областях мозку. Ще одним недоліком MEG є високий коефіцієнт витрат на процес. Ці витрати зумовлені необхідністю використання великої кількості рідкого гелію в магнітоенцефалографії для підтримки надпровідності.