Magnetoencephalography

Най- Magnetoencephalography изучава магнитната активност на мозъка. Заедно с други методи се използва за моделиране на мозъчните функции. Тази техника се използва главно при изследвания и за планиране на трудни неврохирургични интервенции върху мозъка.

Какво е магнитоенцефалография?

Магнитоенцефалография, наричана също MEG е метод за изследване, който определя магнитната активност на мозъка. Измерването се извършва от външни сензори, така наречените SQUIDs. SQUIDs работят на базата на свръхпроводящи бобини и могат да регистрират най-малките промени в магнитното поле. Свръхпроводникът изисква температура, която е почти абсолютна нула.

Това охлаждане може да се постигне само с течен хелий. Магнитоенцефалографите са много скъпи устройства, още повече, че всеки месец са необходими около 400 литра течен хелий. Основната област на приложение на тази технология са научните изследвания. Темите на изследването са например изясняването на синхронизацията на различни области на мозъка по време на движение на последователности или изясняване на развитието на тремор. Магнитоенцефалографията също се използва за идентифициране на областта на мозъка, отговорна за съществуваща епилепсия.

Функция, ефект и цели

Магнитоенцефалографията се използва за измерване на малките промени в магнитното поле, които се генерират по време на невронната активност на мозъка. Електрическите токове се стимулират в нервните клетки, когато стимулът се предава.

Всеки електрически ток създава магнитно поле. Различната активност на нервните клетки създава модел на активност. Съществуват типични модели на дейност, които характеризират функцията на отделните области на мозъка при различни дейности. При наличие на заболявания обаче могат да възникнат отклоняващи се модели. При магнитоенцефалография тези отклонения се откриват чрез леки промени в магнитното поле.

Магнитните сигнали на мозъка генерират електрически напрежения в намотките на магнитоенцефалографа, които се записват като данни от измерванията. Магнитните сигнали в мозъка са изключително малки в сравнение с външните магнитни полета. Те са в обхвата на няколко фемтотела. Магнитното поле на Земята вече е 100 милиона пъти по-силно от полетата, генерирани от мозъчните вълни.

Това показва предизвикателствата на магнитоенцефалографа при екранирането им от външни магнитни полета. По правило магнитоенцефалографът е инсталиран в електромагнитно екранирана кабина. Там влиянието на нискочестотните полета от различни обекти с електрическо задвижване се затихва. В допълнение, тази екранираща камера предпазва от електромагнитно излъчване.

Физическият принцип на екраниране се основава и на факта, че външните магнитни полета не са толкова зависими от местоположението, колкото магнитните полета, генерирани от мозъка. Интензитетът на магнитните сигнали на мозъка намалява квадратично с разстояние. Полетата, които са по-малко зависими от местоположението, могат да бъдат потиснати от системата на намотката на магнитоенцефалографа. Това се отнася и за магнитните сигнали от сърдечните пулси. Въпреки че земното магнитно поле е сравнително силно, то не пречи на измерването.

Това произтича от факта, че е много постоянно. Влиянието на магнитното поле на Земята е забележимо само когато магнитоенцефалографът е изложен на силни механични вибрации. Магнитоенцефалографът е в състояние да запише общата активност на мозъка без забавяне. Съвременните магнитни енцефалографи съдържат до 300 сензора.

Те имат външен вид на шлем и се поставят на главата за измерване. В магнитоенцефалограмите се прави разлика между магнитометри и градиометри. Докато магнитометрите имат пикапна намотка, градиометрите съдържат две набирателни бобини на разстояние от 1,5 до 8 cm. Подобно на екраниращата камера, двете намотки имат ефект, че магнитните полета с малка пространствена зависимост се потискат още преди измерването.

Вече има нови разработки в областта на сензорите. Така са разработени мини сензори, които също работят при стайна температура и могат да измерват силата на магнитното поле до пикотесла. Важни предимства на магнитоенцефалографията са нейната висока времева и пространствена разделителна способност. Разделителната способност на времето е по-добра от милисекунда. Допълнителни предимства на магнитоенцефалографията пред ЕЕГ (електроенцефалография) са нейната лекота на използване и числено по-простото моделиране.

Можете да намерите лекарствата си тук

Рискове, странични ефекти и опасности

Не се очакват здравословни проблеми при използване на магнитоенцефалография. Процедурата може да се използва без риск. Трябва да се отбележи обаче, че металните части по тялото или татуировките с цветни пигменти, съдържащи метал, могат да повлияят на резултатите от измерването по време на измерването.

Освен някои предимства пред ЕЕГ (електроенцефалография) и други методи за изследване на мозъчната функция, тя има и недостатъци. Високата разделителна способност за време и пространство очевидно се оказва предимство. Това също е неинвазивен неврологичен преглед. Основният недостатък обаче е нееднозначността на обратния проблем. В случай на обратния проблем резултатът е известен. Причината, довела до този резултат, обаче е до голяма степен неизвестна.

По отношение на магнитоенцефалографията, този факт означава, че измерената активност на мозъчните зони не може да бъде ясно определена за функция или разстройство. Успешното възлагане е възможно само ако се прилага предварително разработеният модел.Правилното моделиране на отделните мозъчни функции може да бъде постигнато само чрез свързване на магнитоенцефалография с другите функционални методи за изследване.

Тези метаболично функционални методи са функционално магнитно-резонансно изображение (fMRI), близо до инфрачервена спектроскопия (NIRS), позитронно-емисионна томография (PET) или еднофотонна емисионна компютърна томография (SPECT). Това са образни или спектроскопски методи. Комбинацията от техните резултати води до разбиране на процесите, протичащи в отделните области на мозъка. Друг недостатък на MEG е високият коефициент на разходите на процеса. Тези разходи са резултат от използването на големи количества течен хелий, който е необходим при магнитоенцефалография, за да се поддържа свръхпроводимост.