التصوير المغناطيسي للدماغ: ما هو وما هي دواعي استخدامه

يعد التصوير المغناطيسي للدماغ أحد أشهر تقنيات التصوير العصبي المستخدمة في كل من برامج التدخل السريري وفي خطوط البحث على الدماغ البشري. لذلك ، فهو مثال على كيف تساعدنا التكنولوجيا على معرفة أنفسنا بشكل أفضل.

في هذه المقالة سنرى ما يتكون منه تخطيط الدماغ المغناطيسي وكيف يعملوما هي استعمالاته.

• مقالات لها صلة: "علم النفس العصبي: ما هو وما هو موضوع دراسته؟"

فهم الدماغ من التقنيات الجديدة

ليس هناك شك في ذلك الدماغ هو نظام يتكون من ملايين العمليات البيولوجية المعقدة للغاية، من بينها تسليط الضوء على اللغة والإدراك والإدراك والتحكم الحركي. هذا هو السبب في أن هذه الهيئة أثارت اهتمامًا كبيرًا لآلاف السنين من جميع أنواع العلماء الذين قدموا فرضيات مختلفة حول وظائفها.

منذ بضع سنوات ، من أجل قياس العمليات المعرفية ، تم استخدام تقنيات القياس السلوكي ؛ مثل قياسات وقت رد الفعل واختبارات الورق والقلم الرصاص. في وقت لاحق ، طوال التسعينيات ، أتاحت التطورات التكنولوجية العظيمة إمكانية تسجيل نشاط الدماغ المرتبط بهذه العمليات المعرفية. كانت هذه نقلة نوعية كبيرة في هذا المجال من البحث ومكملة للتقنيات التقليدية التي لا تزال مستخدمة حتى اليوم.

بفضل هذه التطورات ، من المعروف اليوم أنه في تتضمن وظيفة الدماغ مليارات الخلايا العصبية المترابطة، وتشكيل ما يعرف ب وصلات متشابكة ويتم تشغيل هذه الوصلات بواسطة نبضات كهربائية في الدماغ.

يمكن القول أن كل خلية عصبية تعمل كما لو كانت "مضخة كهروكيميائية صغيرة" تحتوي على أيونات مشحونة بالكهرباء ، وهي في حالة حركة مستمرة ، داخل وخارج غشاء الخلية الخلايا العصبية. عندما يتم شحن الخلايا العصبية ، فإنها توفر تدفقًا للتيار إلى الخلايا ، ويتم تحفيزها بدورها; مسبباً ما يعرف بجهد الفعل الذي يتسبب في إطلاق العصبون لتدفق الأيونات المشحونة.

يتحرك هذا الجهد الكهربائي حتى يصل إلى منطقة ما قبل المشبكي ثم يتحرر في الفضاء المشبكي الناقلات العصبية التي تصل إلى غشاء الخلية بعد المشبكي وتسبب على الفور داخل و خارج الخلية.

عندما يتم تنشيط العديد من الخلايا العصبية والخلايا المترابطة بشكل متزامن ، فإنها توفر ذلك تدفق تيار كهربائي مصحوب بمجال مغناطيسي وبالتالي ، فإنها تتدفق إلى القشرة الدماغية.

تشير التقديرات إلى أنه من أجل إنشاء مجال مغناطيسي ، يمكن قياسه من خلال أدوات القياس الموضوعة على الرأس ، يجب أن تكون 50000 خلية عصبية أو أكثر نشطة ومترابطة. إذا كانت هناك تيارات كهربائية تتحرك في اتجاهين متعاكسين ، فإن المجالات المغناطيسية المصاحبة لكل تيار تلغي بعضها البعض (Hari and Salmelin، 2012؛ تشانغ وآخرون ، 2014).

يمكن تصور هذه العمليات المعقدة بفضل تقنيات التصوير العصبي ، بما في ذلك ابحث عن واحد نريد تسليط الضوء عليه وسنتناول بمزيد من التفصيل في هذه المقالة ، ملف تخطيط الدماغ المغناطيسي.

• قد تكون مهتمًا بـ: "أنواع الخلايا العصبية: الخصائص والوظائف"

ما هو تخطيط الدماغ المغناطيسي؟

تخطيط الدماغ المغناطيسي (MEG) هو تقنية تصوير عصبي تستخدم لقياس المجالات المغناطيسية التي تنتجها التيارات الكهربائية في الدماغ. يتم إنتاج هذه التيارات الكهربائية من خلال الوصلات العصبية في جميع أنحاء الدماغ من أجل إنتاج وظائف متعددة. تنتج كل وظيفة موجات دماغية معينة وهذا من شأنه أن يسمح لنا ، على سبيل المثال ، باكتشاف ما إذا كان الشخص مستيقظًا أو نائمًا.

يعتبر MAG أيضًا اختبارًا طبيًا غير جراحي ؛ لذلك ، أثناء المناولة ، لا يلزم إدخال أي أداة في الجمجمة لاكتشاف الإشارات الكهربائية الداخلية. تتيح هذه الأداة إمكانية دراسة الدماغ البشري "في الجسم الحي" يمكننا الكشف عن آليات مختلفة للدماغ أثناء التشغيل الكامل بينما يتلقى الشخص محفزات معينة أو يقوم ببعض النشاط. في الوقت نفسه ، يسمح لنا بتحديد موقع الشذوذ ، إن وجد (Del Abril ، 2009).

باستخدام MEG ، يمكننا تصور صور متحركة ثلاثية الأبعاد يمكننا من خلالها اكتشافها بطريقة دقيقة ، بالإضافة إلى الحالات الشاذة وهيكلها والوظيفة التي تؤديها. يسمح هذا للمهنيين بالتحقيق في ما إذا كانت هناك أي علاقة بشخصية الأشخاص الحاضرين هذه الحالات الشاذة ، ادرس ما إذا كانت الجينات تلعب دورًا ذا صلة وحتى تتباين إذا كانت تؤثر على الإدراك و العواطف.

• مقالات لها صلة: "التقنيات الخمس الرئيسية لدراسة الدماغ"

من هو المسؤول وأين يستخدم MEG عادة؟

المحترف المختص المسؤول عن إجراء اختبارات تقييم الدماغ هذه هو طبيب الأشعة.

عادة ما يتم إجراء هذا الاختبار ، بالإضافة إلى بقية تقنيات التصوير العصبي ، في المستشفيات حيث تتوفر جميع الآلات اللازمة.

يتم تنفيذ الأنظمة التي تقوم بتنفيذ MEG في غرفة متخصصة يجب حمايتها من أجل منع التداخل الذي يمكن أن ينتج عن الإشارات المغناطيسية القوية التي ستنتجها البيئة إذا تم تنفيذها في مكان ما أي.

لإجراء هذا الاختبار يتم استيعاب المريض في وضع الجلوس وتوضع "خوذة" تحتوي على مستشعرات مغناطيسية فوق الرأس. يتم الكشف عن الإشارات التي توفر قياس MEG بواسطة الكمبيوتر.

تقنيات أخرى تسمح بدراسة الدماغ "في الجسم الحي"

تقنيات التصوير العصبي ، والمعروفة أيضًا باسم اختبارات الأشعة العصبية ، هي تلك التي تسمح بالحصول على صورة لهيكل الدماغ أثناء التشغيل الكامل. هذه التقنيات السماح بدراسة اضطرابات أو تشوهات الجهاز العصبي المركزي من أجل إيجاد علاج.

وفقًا لـ Del Abril et al. (2009) التقنيات الأكثر استخدامًا في السنوات الأخيرة ، بصرف النظر عن تخطيط الدماغ المغناطيسي ، هي التالية.

1. التصوير المقطعي المحوري (CT)

تستخدم هذه التقنية من خلال جهاز كمبيوتر متصل بجهاز الأشعة السينية.. الهدف هو التقاط سلسلة من الصور التفصيلية لداخل الدماغ ، مأخوذة من زوايا مختلفة.

2. الرنين المغناطيسي النووي (NMR)

لتطوير هذه التقنية ، يتم استخدام مغناطيس كهربائي كبير وموجات الراديو وجهاز كمبيوتر لالتقاط صور مفصلة للدماغ. يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي صورًا بجودة أعلى من تلك التي تم الحصول عليها باستخدام التصوير المقطعي المحوسب. كانت هذه التقنية بمثابة اختراق لأبحاث تصوير الدماغ.

3. التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET)

تعتبر واحدة من أكثر التقنيات الغازية. يتم استخدامه لقياس النشاط الأيضي لمناطق مختلفة من الدماغ.

هذه يتم تحقيقه عن طريق حقن المريض بمادة مشعة ترتبط بالجلوكوز لترتبط لاحقًا بأغشية الخلايا للجهاز العصبي المركزي من خلال مجرى الدم.

يتراكم الجلوكوز بسرعة في المناطق ذات النشاط الأيضي الأعلى. هذا يجعل من الممكن تحديد انخفاض في عدد الخلايا العصبية في منطقة معينة من الدماغ ، في حالة اكتشاف نقص التمثيل الغذائي.

• قد تكون مهتمًا بـ: "الضرر الدماغي المكتسب: أهم 3 أسباب"

4. التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI)

هذه التقنية هي متغير آخر يستخدم لتصور مناطق الدماغ النشطة في أوقات معينة أو عند أداء بعض النشاط ؛ والتي تتحقق من خلال الكشف عن زيادة الأكسجين في الدم في تلك المناطق الأكثر نشاطًا. يوفر صورًا بدقة وضوح أفضل من تقنيات التصوير الوظيفية الأخرى.

5. مخطط كهربية الدماغ (EEG)

بدأت التقنية في العشرينات من القرن الماضي ، وهي تُستخدم لقياس النشاط الكهربائي للدماغ عن طريق وضع أقطاب كهربائية على الجمجمة.

الهدف من هذه الأداة هو التحقيق في أنماط موجات الدماغ المرتبطة بحالات سلوكية معينة (ص. على سبيل المثال ، ترتبط موجات بيتا بحالة من اليقظة وكذلك اليقظة ؛ بينما ترتبط موجات دلتا بالنوم) وتسمح أيضًا باكتشاف التغيرات العصبية المحتملة (ص. ز ، الصرع).

الميزة العظيمة التي يتمتع بها MEG على EEG هي القدرة على الكشف عن الموقع ثلاثي الأبعاد لمجموعة الخلايا العصبية التي تولد المجال المغناطيسي الذي يتم قياسه.

• قد تكون مهتمًا بـ: "أجزاء من الدماغ البشري (ووظائفه)"

مزايا وعيوب التصوير المغناطيسي للدماغ

كما هو الحال مع أي مورد لجعل الدماغ حقيقة مفهومة وقادرة على توفير البيانات ذات الصلة ، فإن تخطيط الدماغ المغناطيسي له مزايا وعيوب معينة. دعونا نرى ما هم.

مميزات

وفقًا لـ Zhang و Zhang و Reynoso و Silva-Pereya (2014) ، من بين مزايا تقنية قياس الدماغ الثورية هذه ، يبرز ما يلي.

كما ذكرنا سابقًا ، إنه اختبار غير جراحي ، لذلك ليس من الضروري اختراق داخل الجمجمة بنوع من الأدوات متخصصة لتكون قادرة على قياس المجالات المغناطيسية المنبعثة من التيارات العصبية في مناطق مختلفة من الدماغ. ما هو أكثر من ذلك ، إنها تقنية التصوير العصبي الوحيدة غير الغازية تمامًا. بالطبع ، لا يضر استخدامه.

بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يسمح بإمكانية عرض الصور الوظيفية للدماغ في الأوقات التي يُستنتج فيها أنه قد يكون هناك اضطراب لكن لا يوجد دليل تشريحي لإثبات ذلك. هذا هو السبب في أن هذا الاختبار يوضح النقطة المحلية لنشاط الدماغ بدقة عالية.

ميزة أخرى تم العثور عليها هي أنه يوفر أيضًا إمكانية فحص الأطفال الذين لم يكتسبوا بعد القدرة على إصدار استجابات سلوكية.

أخيرًا ، وفقًا لمايستو وآخرون. (2005) لا تتدهور إشارة MEG بمرورها عبر الأنسجة المختلفة; شيء يحدث مع التيارات التي يلتقطها مخطط كهربية الدماغ. يسمح هذا بتخطيط الدماغ المغناطيسي لقياس الإشارات العصبية بشكل مباشر وفي غضون أجزاء من الثانية.

عيوب

وفقًا لمايستو وآخرون. (2005) يعرض MEG بعض القيود التي تمنعها من أن تكون التقنية النهائية في مجال دراسة الإدراك. هذه القيود هي:

• استحالة التقاط المصادر الموجودة في أعماق الدماغ.
• حساسية عالية للبيئة التي يجري فيها الاختبار.