Магнитоенцефалография: какво представлява и за какво се използва

Магнитоенцефалографията е една от най-известните техники за невроизобразяване, използвани както в програми за клинична интервенция, така и в линии на изследвания върху човешкия мозък. Ето защо това е пример за това как технологията ни помага да опознаем себе си по-добре.

В тази статия ще видим от какво се състои магнитоенцефалографията и как работи, и каква е неговата употреба.

• Свързана статия: "Невропсихологията: какво е това и какъв е нейният обект на изследване?"

Разбиране на мозъка от новите технологии

Няма съмнение, че мозъкът е система, съставена от милиони изключително сложни биологични процеси, сред които си струва да подчертаем езика, възприятието, познанието и моторния контрол. Ето защо в продължение на хиляди години този орган предизвиква голям интерес от всякакви учени, които са излагали различни хипотези за неговите функции.

Преди няколко години за измерване на когнитивните процеси бяха използвани техники за измерване на поведението; като измерване на времето за реакция и тестове с хартия и молив. По-късно, през 90-те години, големият технологичен напредък направи възможно записването на мозъчната активност, свързана с тези когнитивни процеси. Това беше голям качествен скок в тази област на изследване и допълнение към традиционните техники, които все още се използват днес.

Благодарение на тези постижения днес е известно, че в мозъчната функция включва милиарди неврони, които са свързани помежду си, образувайки това, което е известно като синаптични връзки и тези връзки се задвижват от електрически импулси в мозъка.

Може да се каже, че всеки неврон работи така, сякаш е "малка електрохимична помпа", която съдържа йони, които са заредени с електричество и са в непрекъснато движение, както вътре, така и извън клетъчната мембрана на неврон. Когато невроните са заредени, те осигуряват поток на ток в клетките, а те от своя страна се стимулират; причинявайки това, което е известно като потенциал на действие, който кара неврона да задейства потока от заредени йони.

Този електрически потенциал се движи, докато достигне пресинаптичната област и след това се освобождава в синаптичното пространство невротрансмитери, които достигат до клетъчната постсинаптична мембрана и незабавно причиняват интра- и извънклетъчна.

Когато множество неврони и синаптично свързани клетки се активират едновременно, те осигуряват поток от електрически ток, придружен от магнитно поле и съответно те се вливат в кората на главния мозък.

Смята се, че за да се създаде магнитно поле, измеримо чрез измервателни уреди, които се поставят на главата, 50 000 неврона или повече трябва да бъдат активни и свързани помежду си. Ако имаше електрически токове, движещи се в противоположни посоки, магнитните полета, които придружават всеки ток, биха се анулирали взаимно (Hari and Salmelin, 2012; Zhang et al., 2014).

Тези сложни процеси могат да бъдат визуализирани благодарение на техники за невроизобразяване, вкл намерете такъв, който искаме да подчертаем и ще разгледаме по-подробно в тази статия, на магнитоенцефалография.

• Може да се интересувате от: "Видове неврони: характеристики и функции"

Какво е магнитоенцефалография?

Магнитоенцефалографията (MEG) е техника за невроизобразяване, използвана за измерване на магнитните полета, произведени от електрически токове в мозъка. Тези електрически токове се произвеждат чрез невронни връзки в целия мозък, за да произведат множество функции. Всяка функция произвежда определени мозъчни вълни и това би ни позволило да открием, например, дали човек е буден или спи.

MAG също е неинвазивен медицински тест; следователно, по време на манипулиране, не е необходимо да се поставя инструмент в черепа, за да се открият междуневронни електрически сигнали. Следователно този инструмент дава възможност за изследване на човешкия мозък „in vivo“. можем да открием различни механизми на мозъка в пълна работа, докато човек получава определени стимули или извършва някаква дейност. В същото време ни позволява да локализираме аномалия, ако има такава (Del Abril, 2009).

С MEG можем да визуализираме мобилни триизмерни изображения, с които можем да открием по прецизен начин, в допълнение към аномалиите, тяхната структура и функцията, която изпълняват. Това позволява на професионалистите да разследват дали има някаква връзка с личността на участниците тези аномалии, изследват дали генетиката играе важна роля и дори контрастира, ако влияят върху познанието и емоции.

• Свързана статия: "5-те основни технологии за изследване на мозъка"

Кой отговаря и къде обикновено се използва MEG?

Специализираният специалист, отговарящ за извършването на тези тестове за оценка на мозъка е лекарят рентгенолог.

Този тест, както и останалите техники за невровизуализация, обикновено се провеждат в болнични условия, където има всички необходими машини.

Системите, които извършват MEG, се извършват в специализирано помещение, което трябва да бъде защитено, за да се предотврати смущения, които биха могли да бъдат предизвикани от силните магнитни сигнали, които околната среда би произвела, ако се извършват на място всякакви.

За да извършите този тест пациентът се настанява в седнало положение и върху главата се поставя "шлем", съдържащ магнитни сензори. Сигналите, които осигуряват измерването на MEG, се засичат от компютър.

Други техники, които позволяват изучаване на мозъка "in vivo"

Техниките за невроизобразяване, известни също като неврорадиологични тестове, са тези, които позволяват да се получи изображение на мозъчната структура в пълна експлоатация. Тези техники позволяват изследването на нарушения или аномалии на централната нервна система, за да се намери лечение.

Според Del Abril et al. (2009) най-използваните през последните години техники, освен магнитоенцефалографията, са следните.

1. Компютърна аксиална томография (КТ)

Тази техника се използва чрез компютър, който е свързан към рентгенов апарат.. Целта е да се заснемат поредица от подробни изображения на вътрешността на мозъка, направени от различни ъгли.

2. Ядрено-магнитен резонанс (ЯМР)

За разработването на тази техника се използва голям електромагнит, радиовълни и компютър за заснемане на подробни изображения на мозъка. ЯМР осигурява изображения с по-високо качество от тези, получени с КТ. Тази техника беше пробив в изследванията на мозъчни образи.

3. Позитронно-емисионна томография (PET)

Счита се за една от най-инвазивните техники. Използва се за измерване на метаболитната активност на различни региони на мозъка.

Това това се постига чрез инжектиране на пациента с радиоактивно вещество, което се свързва с глюкозата, за да се свърже по-късно с клетъчните мембрани на централната нервна система чрез кръвния поток.

Глюкозата се натрупва бързо в зоните с най-висока метаболитна активност. Това дава възможност да се установи намаляване на броя на невроните в определена област на мозъка, в случай че се открие хипометаболизъм.

• Може да се интересувате от: „Придобити мозъчни увреждания: неговите 3 основни причини“

4. Функционално магнитно резонансно изображение (fMRI)

Тази техника е друг вариант, който се използва за визуализиране на мозъчните региони, които са активни в определени моменти или при извършване на някаква дейност; което се постига чрез откриване на повишаване на кислорода в кръвта в тези най-активни зони. Осигурява изображения с по-добра разделителна способност в сравнение с други функционални техники за изобразяване.

5. електроенцефалограма (ЕЕГ)

Техниката започва през 20-те години на миналия век, която се използва за измерване на електрическата активност на мозъка чрез поставяне на електроди върху черепа.

Целта на този инструмент е да изследва моделите на мозъчни вълни, свързани със специфични поведенчески състояния (стр. Например, бета вълните са свързани със състояние на бдителност, а също и на будност; докато делта вълните са свързани със съня) и също така позволява откриването на възможни неврологични промени (стр. например епилепсия).

Голямо предимство, което MEG има пред EEG, е способността да се разкрие триизмерното местоположение на групата неврони, която генерира измерваното магнитно поле.

• Може да се интересувате от: "Части от човешкия мозък (и функции)"

Предимства и недостатъци на магнитоенцефалографията

Както при всеки ресурс за превръщане на мозъка в разбираема реалност и способен да предоставя съответните данни, магнитоенцефалографията има определени предимства и недостатъци. Да видим какви са те.

Предимство

Според Zhang, Zhang, Reynoso и Silva-Pereya (2014), сред предимствата на тази революционна техника за измерване на мозъка се открояват следните.

Както беше посочено по-горе, това е неинвазивен тест, т.е не е необходимо да се прониква във вътрешността на черепа с някакъв вид инструмент специализирани, за да могат да измерват магнитните полета, излъчвани от невронни токове в различните региони на мозъка. Нещо повече, това е единствената напълно неинвазивна техника за невроизобразяване. Разбира се, използването му не вреди.

Освен това позволява възможността за прегледайте функционални изображения на мозъка в моменти, когато се заключи, че може да има разстройство но няма анатомични доказателства, които да го докажат. Ето защо този тест показва локалната точка на мозъчна активност с висока точност.

Друго установено предимство е, че предлага и възможността за изследвайте бебета, които все още не са придобили способността да излъчват поведенчески реакции.

И накрая, според Maestu et al. (2005) MEG сигналът не се влошава от преминаването му през различни тъкани; нещо, което се случва с токовете, уловени от ЕЕГ. Това позволява магнитоенцефалографията да измерва невронните сигнали директно и за няколко милисекунди.

Недостатъци

Според Maestu et al. (2005) MEG представя някои ограничения, които му пречат да бъде окончателната техника в областта на изучаването на познанията. Тези ограничения са:

• Невъзможност за улавяне на източници, които са в дълбините на мозъка.
• Висока чувствителност към средата, в която се провежда теста.