Magnetenzephalographie: Was ist das und wofür wird es angewendet?

Die Magnetenzephalographie ist eine der bekanntesten Neuroimaging-Techniken, die sowohl in klinischen Interventionsprogrammen als auch in der Forschung am menschlichen Gehirn verwendet wird. Daher ist es ein Beispiel dafür, wie Technologie uns hilft, uns selbst besser zu kennen.

In diesem Artikel wir werden sehen, woraus die Magnetenzephalographie besteht und wie sie funktioniert, und was sind seine Verwendungen.

• Verwandter Artikel: "Neuropsychologie: Was ist das und was ist ihr Studiengegenstand?"

Das Gehirn durch neue Technologien verstehen

Es besteht kein Zweifel, dass das Gehirn ist ein System aus Millionen hochkomplexer biologischer Prozesse, unter denen Sprache, Wahrnehmung, Kognition und motorische Kontrolle hervorzuheben sind. Aus diesem Grund hat dieses Gremium seit Jahrtausenden großes Interesse von Wissenschaftlern aller Art geweckt, die verschiedene Hypothesen über seine Funktionen aufgestellt haben.

Um kognitive Prozesse zu messen, wurden vor einigen Jahren Verhaltensmessverfahren eingesetzt; wie Reaktionszeitmessungen und Papier- und Bleistifttests. Später, in den 90er Jahren, ermöglichten große technologische Fortschritte die Aufzeichnung der Gehirnaktivität, die mit diesen kognitiven Prozessen in Verbindung stand. Dies war ein großer qualitativer Sprung in diesem Forschungsbereich und eine Ergänzung zu den traditionellen Techniken, die heute noch verwendet werden.

Dank dieser Fortschritte ist heute bekannt, dass in Die Gehirnfunktion umfasst Milliarden von Neuronen, die miteinander verbunden sind, bildend, was bekannt ist als synaptische Verbindungen und diese Verbindungen werden durch elektrische Impulse im Gehirn in Gang gesetzt.

Man kann sagen, dass jedes Neuron wie eine "kleine elektrochemische Pumpe" arbeitet, die Ionen enthält, die elektrisch aufgeladen und befinden sich in ständiger Bewegung, sowohl innerhalb als auch außerhalb der Zellmembran des Neuron. Wenn Neuronen geladen sind, sorgen sie für einen Stromfluss in die Zellen, die wiederum stimuliert werden; ein sogenanntes Aktionspotential verursacht, das das Neuron veranlasst, den Fluss geladener Ionen abzufeuern.

Dieses elektrische Potential bewegt sich, bis es die präsynaptische Region erreicht und dann im synaptischen Raum freigesetzt wird Neurotransmitter, die auf die postsynaptische Zellmembran zugreifen und sofort intra- und extrazellulär.

Wenn mehrere Neuronen und synaptisch verbundene Zellen gleichzeitig aktiviert werden, liefern sie ein elektrischer Stromfluss, begleitet von einem Magnetfeld und dementsprechend fließen sie in die Großhirnrinde.

Es wird geschätzt, dass zur Erzeugung eines Magnetfelds, das durch am Kopf angebrachte Messgeräte messbar ist, 50.000 Neuronen oder mehr müssen aktiv und miteinander verbunden sein. Wenn sich elektrische Ströme in entgegengesetzte Richtungen bewegen würden, würden sich die Magnetfelder, die jeden Strom begleiten, gegenseitig aufheben (Hari und Salmelin, 2012; Zhanget al., 2014).

Diese komplexen Prozesse können dank Neuroimaging-Techniken visualisiert werden, einschließlich finden Sie einen, den wir hervorheben möchten und den wir in diesem Artikel genauer behandeln werden Magnetenzephalographie.

• Sie könnten interessiert sein an: "Arten von Neuronen: Eigenschaften und Funktionen"

Was ist Magnetenzephalographie?

Magnetenzephalographie (MEG) ist eine Neuroimaging-Technik zur Messung der Magnetfelder, die durch elektrische Ströme im Gehirn erzeugt werden. Diese elektrischen Ströme werden durch neuronale Verbindungen im gesamten Gehirn erzeugt, um mehrere Funktionen zu erfüllen. Jede Funktion erzeugt bestimmte Gehirnwellen, mit denen wir beispielsweise erkennen können, ob eine Person wach ist oder schläft.

Der MAG ist auch ein nicht-invasiver medizinischer Test; daher muss während der Handhabung kein Instrument in den Schädel eingeführt werden, um interneuronale elektrische Signale zu erkennen. Dieses Tool ermöglicht es, das menschliche Gehirn "in vivo" zu untersuchen, daher Wir können verschiedene Mechanismen des Gehirns in vollem Betrieb erkennen, während die Person bestimmte Reize empfängt oder eine Aktivität ausführt. Gleichzeitig ermöglicht es uns, eine Anomalie, falls vorhanden, zu lokalisieren (Del Abril, 2009).

Mit dem MEG können wir mobile dreidimensionale Bilder visualisieren, mit denen wir neben den Anomalien auch deren Struktur und Funktion präzise erkennen können. Auf diese Weise können Fachleute untersuchen, ob ein Zusammenhang mit der Persönlichkeit der anwesenden Personen besteht diese Anomalien, untersuchen, ob die Genetik eine relevante Rolle spielt und sogar kontrastieren, wenn sie die Kognition beeinflussen und Emotionen.

• Verwandter Artikel: "Die 5 wichtigsten Technologien für das Studium des Gehirns"

Wer ist zuständig und wo wird MEG üblicherweise eingesetzt?

Der für die Durchführung dieser Gehirnbewertungstests zuständige Fachspezialist ist der radiologe arzt.

Dieser Test sowie die übrigen bildgebenden Verfahren werden normalerweise in Krankenhäusern durchgeführt, in denen alle erforderlichen Geräte zur Verfügung stehen.

Die Systeme, die die MEG durchführen, werden in einem speziellen Raum durchgeführt, der geschützt werden muss, um die Störungen, die durch die starken magnetischen Signale erzeugt werden könnten, die die Umgebung erzeugen würde, wenn sie an einem Ort durchgeführt würde irgendein.

Um diesen Test durchzuführen der Patient wird in sitzender Position untergebracht und ein „Helm“ mit Magnetsensoren wird über den Kopf gelegt. Die Signale, die die MEG-Messung liefern, werden von einem Computer erfasst.

Andere Techniken, die es ermöglichen, das Gehirn "in vivo" zu untersuchen

Neuroimaging-Techniken, auch Neuroradiologie-Tests genannt, sind solche, die es ermöglichen, ein Bild der Gehirnstruktur im Vollbetrieb zu erhalten. Diese Techniken erlauben die Untersuchung von Störungen oder Anomalien des zentralen Nervensystems, um eine Behandlung zu finden.

Gemäß Del Abril et al. (2009) sind die in den letzten Jahren am häufigsten verwendeten Techniken, abgesehen von der Magnetenzephalographie, die folgenden.

1. Computergestützte axiale Tomographie (CT)

Diese Technik wird über einen Computer verwendet, der mit einem Röntgengerät verbunden ist.. Ziel ist es, eine Reihe detaillierter Bilder des Gehirns aus verschiedenen Blickwinkeln aufzunehmen.

2. Kernmagnetische Resonanz (NMR)

Um diese Technik zu entwickeln, werden ein großer Elektromagnet, Radiowellen und ein Computer verwendet, um detaillierte Bilder des Gehirns aufzunehmen. MRT liefert Bilder mit höherer Qualität als die mit CT. Diese Technik war ein Durchbruch für die bildgebende Hirnforschung.

3. Positronenemissionstomographie (PET)

Sie gilt als eine der invasivsten Techniken. Es wird verwendet, um die Stoffwechselaktivität verschiedener Hirnregionen zu messen.

Dies es wird erreicht, indem dem Patienten eine radioaktive Substanz injiziert wird, die an Glukose bindet, um später an Zellmembranen zu binden des zentralen Nervensystems durch die Blutbahn.

Glukose sammelt sich schnell in den Bereichen mit der höchsten Stoffwechselaktivität an. Dies ermöglicht es, eine Abnahme der Anzahl von Neuronen in einem bestimmten Bereich des Gehirns zu erkennen, falls ein Hypometabolismus festgestellt wird.

• Sie könnten interessiert sein an: "Erworbener Hirnschaden: Die drei häufigsten Ursachen"

4. Funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT)

Diese Technik ist eine weitere Variante, die verwendet wird, um die Gehirnregionen zu visualisieren, die zu bestimmten Zeiten oder bei einer Aktivität aktiv sind; Dies wird erreicht, indem die Zunahme des Sauerstoffs im Blut in diesen aktivsten Bereichen nachgewiesen wird. Bietet Bilder mit besserer Auflösung als andere funktionelle Bildgebungsverfahren.

5. Elektroenzephalogramm (EEG)

Technik, die in den 1920er Jahren begann und verwendet wird, um die elektrische Aktivität des Gehirns zu messen, indem Elektroden am Schädel angebracht werden.

Das Ziel dieses Tools ist es, Untersuchung von Gehirnwellenmustern, die mit bestimmten Verhaltenszuständen verbunden sind (P. Betawellen werden beispielsweise mit einem Wachheitszustand und auch mit Wachheit in Verbindung gebracht; während Deltawellen mit Schlaf in Verbindung gebracht werden) und ermöglicht auch die Erkennung möglicher neurologischer Veränderungen (S. B. Epilepsie).

Ein großer Vorteil von MEG gegenüber EEG ist die Fähigkeit, die dreidimensionale Position der Neuronengruppe aufzudecken, die das gemessene Magnetfeld erzeugt.

• Sie könnten interessiert sein an: "Teile des menschlichen Gehirns (und Funktionen)"

Vor- und Nachteile der Magnetenzephalographie

Wie jede Ressource, die das Gehirn zu einer verständlichen Realität macht und relevante Daten liefern kann, hat die Magnetenzephalographie gewisse Vor- und Nachteile. Mal sehen, was sie sind.

Vorteil

Laut Zhang, Zhang, Reynoso und Silva-Pereya (2014) stechen unter den Vorteilen dieser revolutionären Gehirnmesstechnik folgende hervor.

Wie bereits erwähnt, handelt es sich um einen nicht-invasiven Test es ist nicht notwendig, mit irgendwelchen Instrumenten in das Innere des Schädels einzudringen spezialisiert auf die Messung der Magnetfelder, die von neuronalen Strömen in den verschiedenen Regionen des Gehirns emittiert werden. Darüber hinaus ist es die einzige vollständig nicht-invasive Neuroimaging-Technik. Die Verwendung schadet natürlich nicht.

Darüber hinaus bietet es die Möglichkeit, Betrachten Sie funktionelle Bilder des Gehirns zu Zeiten, in denen vermutet wird, dass eine Störung vorliegen könnte aber es gibt keine anatomischen Beweise dafür. Deshalb zeigt dieser Test den lokalen Punkt der Gehirnaktivität mit hoher Präzision an.

Als weiterer Vorteil hat sich herausgestellt, dass es auch die Möglichkeit bietet, Untersuchung von Säuglingen, die noch nicht die Fähigkeit erworben haben, Verhaltensreaktionen auszusenden.

Schließlich ist nach Maestu et al. (2005) das MEG-Signal wird durch seine Passage durch verschiedene Gewebe nicht abgebaut; etwas, das bei den vom EEG erfassten Strömen auftritt. Dies ermöglicht es der Magnetenzephalographie, neuronale Signale direkt und in Millisekunden zu messen.

Nachteile

Nach Maestu et al. (2005) präsentiert die MEG einige Einschränkungen, die verhindern, dass es die definitive Technik im Bereich des Studiums der Kognitionen ist. Diese Einschränkungen sind:

• Unmöglichkeit, Quellen zu erfassen, die sich in den Tiefen des Gehirns befinden.
• Hohe Empfindlichkeit gegenüber der Umgebung, in der der Test stattfindet.