Magnetoencefalografija

Magnetoencefalografija tiria smegenų magnetinį aktyvumą. Kartu su kitais metodais jis naudojamas smegenų funkcijoms modeliuoti. Ši technika daugiausia naudojama tyrimams ir planuojant sudėtingas neurochirurgines intervencijas į smegenis.

Kas yra magnetoencefalografija?

Magnetoencefalografija, dar vadinama MEG yra tyrimo metodas, kuris nustato smegenų magnetinį aktyvumą. Matavimas atliekamas išoriniais jutikliais, vadinamaisiais SQUID. SQUID veikia superlaidžių ritių pagrindu ir gali užregistruoti mažiausius magnetinio lauko pokyčius. Superlaidininkui reikalinga beveik absoliuti nulinė temperatūra.

Šį aušinimą galima pasiekti tik naudojant skystą helį. Magnetoencefalografai yra labai brangūs prietaisai, juo labiau kad kiekvieną mėnesį reikia maždaug 400 litrų skysčio helio. Pagrindinė šios technologijos taikymo sritis yra moksliniai tyrimai. Tyrimų temos yra, pavyzdžiui, skirtingų smegenų sričių sinchronizacijos išaiškinimas judesių sekų metu arba drebėjimo raidos išaiškinimas. Magnetoencefalografija taip pat naudojama nustatyti smegenų sritį, atsakingą už esamą epilepsiją.

Funkcija, poveikis ir tikslai

Magnetoencefalografija yra naudojama norint išmatuoti nedidelius magnetinio lauko pokyčius, atsirandančius smegenų neuronų veiklos metu. Perduodant stimulą, nervų ląstelėse stimuliuojamos elektrinės srovės.

Kiekviena elektros srovė sukuria magnetinį lauką. Skirtinga nervinių ląstelių veikla sukuria veiklos modelį. Yra tipiniai veiklos modeliai, apibūdinantys atskirų smegenų sričių funkcijas skirtingose ​​veiklose. Tačiau sergant ligomis, gali atsirasti nukrypimų. Magnetoencefalografijoje šie nukrypimai aptinkami nedideliais magnetinio lauko pokyčiais.

Smegenų magnetiniai signalai sukuria elektrinę įtampą magnetoencefalografo ritėse, kurios įrašomos kaip matavimo duomenys. Smegenyse esantys magnetiniai signalai yra ypač maži, palyginti su išoriniais magnetiniais laukais. Jų yra keliose femtoteslase. Žemės magnetinis laukas jau yra 100 milijonų kartų stipresnis nei laukai, kuriuos sukuria smegenų bangos.

Tai rodo magnetoencefalografo iššūkius apsaugant juos nuo išorinių magnetinių laukų. Paprastai magnetoencefalografas montuojamas elektromagnetiniu ekranu apsaugotoje kabinoje. Ten slopinama žemo dažnio laukų, kuriuos sukelia įvairūs elektra valdomi objektai, įtaka. Be to, ši apsauginė kamera apsaugo nuo elektromagnetinės radiacijos.

Fizinis ekranavimo principas taip pat grindžiamas tuo, kad išoriniai magnetiniai laukai nėra taip priklausomi nuo vietos, kaip smegenų generuojami magnetiniai laukai. Smegenų magnetinių signalų intensyvumas kvadratu mažėja atsižvelgiant į atstumą. Laukus, mažiau priklausomus nuo vietos, gali užgniaužti magnetoencefalografo ritės sistema. Tai taip pat taikoma širdies ritmo magnetiniams signalams. Nors žemės magnetinis laukas yra palyginti stiprus, jis netrukdo matuoti.

Taip yra dėl to, kad ji yra labai pastovi. Žemės magnetinio lauko įtaka pastebima tik tada, kai magnetoencefalografas yra veikiamas stiprių mechaninių virpesių. Magnetoencefalografas gali nedelsdamas užregistruoti bendrą smegenų veiklą. Šiuolaikiniuose magnetiniuose encefalografuose yra iki 300 jutiklių.

Jie atrodo kaip šalmas ir yra dedami ant galvos matavimui. Magnetoencefalografuose atskirti magnetometrai ir gradiometrai. Nors magnetometrai turi paėmimo ritę, gradiometrai turi dvi paėmimo rites nuo 1,5 iki 8 cm atstumu. Kaip ir ekrano kamera, šios dvi ritės turi poveikį, kad net prieš matavimą magnetiniai laukai, turintys nedidelę erdvinę priklausomybę, būtų slopinami.

Jutiklių srityje jau yra naujų pokyčių. Taigi buvo sukurti mini jutikliai, kurie taip pat veikia kambario temperatūroje ir gali išmatuoti magnetinio lauko stiprumą iki pikotinės. Svarbūs magnetoencefalografijos pranašumai yra aukšta laiko ir erdvės skiriamoji geba. Laiko skiriamoji geba yra geresnė nei milisekundė. Kiti magnetoencefalografijos pranašumai, palyginti su EEG (elektroencefalografija), yra jos naudojimo paprastumas ir skaitmeniškai paprastesnis modeliavimas.

Savo vaistus galite rasti čia

Rizika, šalutinis poveikis ir pavojai

Naudojant magnetoencefalografiją, sveikatos problemų nereikia tikėtis. Procedūra gali būti naudojama be rizikos. Tačiau reikia atkreipti dėmesį, kad metalinės kūno dalys ar tatuiruotės su metalo turinčiais spalvotais pigmentais matavimo metu galėtų įtakoti matavimo rezultatus.

Be tam tikrų pranašumų, palyginti su EEG (elektroencefalografija) ir kitais smegenų funkcijos tyrimo metodais, jis turi ir trūkumų. Aukšta laiko ir erdvės skiriamoji geba aiškiai įrodo pranašumą. Tai taip pat neinvazinis neurologinis tyrimas. Tačiau pagrindinis trūkumas yra atvirkštinės problemos neaiškumas. Atvirkštinės problemos atveju rezultatas žinomas. Tačiau priežastis, lėmusi tokį rezultatą, beveik nežinoma.

Kalbant apie magnetoencefalografiją, tai reiškia, kad išmatuotas smegenų sričių aktyvumas negali būti aiškiai priskirtas funkcijai ar sutrikimui. Sėkminga užduotis įmanoma tik tuo atveju, jei galioja anksčiau parengtas modelis.Teisingas atskirų smegenų funkcijų modeliavimas gali būti pasiektas tik sujungus magnetoencefalografiją su kitais funkcijų tyrimo metodais.

Šie metaboliškai funkciniai metodai yra funkcinis magnetinio rezonanso tomografija (fMRI), artimoji infraraudonųjų spindulių spektroskopija (NIRS), pozitronų emisijos tomografija (PET) arba vieno fotono emisijos kompiuterinė tomografija (SPECT). Tai yra vaizdiniai arba spektroskopiniai metodai. Jų rezultatų derinimas leidžia suprasti procesus, vykstančius atskirose smegenų srityse. Kitas MEG trūkumas yra didelis proceso išlaidų faktorius. Šios išlaidos susidaro dėl didelio skysto helio kiekio, kuris yra būtinas magnetoencefalografijoje, siekiant išlaikyti superlaidumą.