magnetoenkefalográfia

A magnetoenkefalográfia az agy mágneses aktivitását vizsgálja. Más módszerekkel együtt az agy funkcióinak modellezésére szolgál. Ezt a technikát elsősorban a kutatásban és az agyi nehéz idegsebészeti beavatkozások tervezésében használják.

Mi a magnetoencephalography?

Magnetoencephalography, más néven MEG egy olyan vizsgálati módszer, amely meghatározza az agy mágneses aktivitását. A mérést külső érzékelők, úgynevezett SQUID-k végzik. A SQUID-k szupravezető tekercsek alapján működnek, és regisztrálhatják a mágneses mező legkisebb változásait. A szupravezető hőmérséklete szinte abszolút nulla.

Ez a hűtés csak folyékony héliummal érhető el. A magnetoencephalográfok nagyon drága eszközök, különösen mivel minden hónapban körülbelül 400 liter folyékony hélium szükséges a működéshez. Ennek a technológiának a fő alkalmazási területe a kutatás. Kutatási témák például a különféle agyi területek szinkronizálásának tisztázása mozgás közben vagy a remegés magyarázata. A magnetoencephalográfiát arra is használják, hogy azonosítsák a meglévő epilepsziáért felelős agyi területet.

Funkció, hatás és célok

A mágneses encephalográfiát a mágneses mező kicsi változásainak mérésére használják, amelyek az agy idegsejt aktivitása során keletkeznek. Az inger átadásakor az idegsejtekben stimulálódnak az elektromos áramok.

Minden elektromos áram mágneses teret hoz létre. Az idegsejtek eltérő aktivitása aktivitási mintát hoz létre. Vannak tipikus tevékenységi minták, amelyek jellemzik az egyes agyterületek működését a különböző tevékenységekben. Betegségek esetén azonban eltérő minták léphetnek fel. A magnetoencephalográfia során ezeket az eltéréseket a mágneses mező enyhe megváltozása alapján lehet észlelni.

Az agy mágneses jelei elektromos feszültségeket generálnak a magnetoencephalograph tekercseiben, amelyeket mérési adatokként rögzítenek. Az agyban a mágneses jelek rendkívül kisek, mint a külső mágneses mezők. Néhány femtotesla tartományban vannak. A Föld mágneses mezője már százmilliószor erősebb, mint az agyhullámok által generált mezők.

Ez megmutatja a magnetoencephalograph kihívásait, amikor megvédik őket a külső mágneses mezőktől. Ezért általában a mágneses érzékelőt elhelyezik egy elektromágnesesen árnyékolt kabinban. Itt a különféle elektromosan működtetett tárgyak alacsony frekvenciájú mezőinek hatása tompítva. Ezenkívül ez az árnyékoló kamra védi az elektromágneses sugárzástól.

Az árnyékolás fizikai alapelve azon a tényen alapszik, hogy a külső mágneses mezők nem olyan mértékben függnek a helytől, mint az agy által generált mágneses mezők. Az agy mágneses jeleinek intenzitása a távolsággal négyzetesen csökken. A helytől kevésbé függő mezőket elnyomhatja a magnetoencephalograph tekercsrendszere. Ez vonatkozik a szívverések mágneses jeleire is. Noha a Föld mágneses tere viszonylag erős, nem zavarja a mérést.

Ennek az a következménye, hogy nagyon állandó. A föld mágneses mezőjének hatása csak akkor észlelhető, ha a mágneses érzékelőt nagy mechanikai rezgéseknek teszik ki. A magnetoencephalograph késedelem nélkül képes rögzíteni az agy teljes aktivitását. A modern mágneses encephalográfok akár 300 érzékelőt tartalmazhatnak.

Sisak-szerű megjelenésük van, és a fejükre vannak helyezve mérés céljából. A magnetoencephalographok segítségével különbséget kell tenni a magnetométerek és a gradiométerek között. Míg a magnetométereknek egy felvevő tekercsük van, a gradiométerek két felvevő tekercset tartalmaznak 1,5–8 cm távolságra. Az árnyékoló kamrahoz hasonlóan a két tekercsnek az a hatása, hogy a kis térbeli függőségű mágneses tereket még a mérés előtt is elfojtják.

Már vannak új fejlemények az érzékelők területén. Tehát olyan mini-szenzorokat fejlesztettek ki, amelyek szobahőmérsékleten is működnek, és akár a pikotóla mérésére is képesek mérni a mágneses mező erősségét. A magnetoencephalography fontos előnye a magas időbeli és térbeli felbontása. Az időfelbontás jobb, mint egy milliszekundum. A magnetoencephalography további előnyei az EEG-hez képest (elektroencephalography) a könnyű felhasználhatóság és a számszerűsítés szempontjából egyszerűbb modellezés.

Itt megtalálja gyógyszereit

Kockázatok, mellékhatások és veszélyek

A magnetoencephalography használatakor nem várható egészségügyi probléma. Az eljárás kockázat nélkül alkalmazható. Meg kell azonban jegyezni, hogy a test fémrészei vagy fémtartalmú színes pigmentekkel ellátott tetoválások befolyásolhatják a mérési eredményeket a mérés során.

Az EEG (elektroencefalográfia) és az agy működésének vizsgálatának más módszereihez kapcsolódó előnyeken túlmenően, hátrányai is vannak. A magas idő- és térfelbontás egyértelműen előnyt jelent. Ez egy nem invazív neurológiai vizsgálat is. A fő hátrány azonban az inverz probléma kétértelműsége. Inverz probléma esetén az eredmény ismert. Ennek az eredménynek az oka azonban nagyrészt ismeretlen.

Ami a magnetoencephalográfiát illeti, ez a tény azt jelenti, hogy az agyterületek mért aktivitását nem lehet egyértelműen hozzárendelni egy funkcióhoz vagy rendellenességhez. A sikeres hozzárendelés csak akkor lehetséges, ha a korábban kidolgozott modell érvényes. Az egyes agyi funkciók helyes modellezése csak akkor érhető el, ha a magnetoencephalográfiát összekapcsolják a többi funkcionális vizsgálati módszerrel.

Ezek a metabolikusan funkcionális módszerek a funkcionális mágneses rezonancia képalkotás (fMRI), az infravörös spektroszkópia (NIRS), a pozitron-emissziós tomográfia (PET) vagy az egy-fotonos emissziós számítógépes tomográfia (SPECT). Ezek képalkotó vagy spektroszkópiai módszerek. Eredményeik kombinációja az egyes agyi területeken zajló folyamatok megértéséhez vezet. A MEG másik hátránya a folyamat magas költségtényezője. Ezek a költségek nagy mennyiségű folyékony hélium használatából származnak, amely a mágneses encephalográfiában szükséges a szupravezető képesség fenntartásához.