Magnetoencefalografija: što je to i za što se koristi

Magnetoencefalografija je jedna od najpoznatijih tehnika neuroimaginga koja se koristi iu programima kliničkih intervencija iu linijama istraživanja ljudskog mozga. Stoga je to primjer kako nam tehnologija pomaže da bolje upoznamo sebe.

U ovom članku vidjet ćemo od čega se sastoji magnetoencefalografija i kako funkcionira, i koja je njegova upotreba.

• Povezani članak: "Neuropsihologija: što je to i što je njezin predmet proučavanja?"

Razumijevanje mozga iz novih tehnologija

Nema sumnje da mozak je sustav sastavljen od milijuna vrlo složenih bioloških procesa, među kojima vrijedi istaknuti jezik, percepciju, kogniciju i motoričku kontrolu. Zato je tisućama godina ovo tijelo izazivalo veliko zanimanje svih vrsta učenjaka koji su iznosili različite hipoteze o njegovim funkcijama.

Prije nekoliko godina, za mjerenje kognitivnih procesa, korištene su tehnike mjerenja ponašanja; kao što su mjerenje vremena reakcije i testovi papira i olovke. Kasnije, tijekom 90-ih, veliki tehnološki napredak omogućio je snimanje moždane aktivnosti koja je bila povezana s tim kognitivnim procesima. Bio je to veliki kvalitativni skok u ovom području istraživanja i dopuna tradicionalnim tehnikama koje se i danas koriste.

Zahvaljujući tim napretcima, danas je poznato da u funkcija mozga uključuje milijarde neurona koji su međusobno povezani, formirajući ono što je poznato kao sinaptičke veze a te veze pokreću električni impulsi u mozgu.

Za svaki neuron se može reći da radi kao da je "mala elektrokemijska pumpa" koja sadrži ione, koji su nabijene elektricitetom i u neprekidnom su kretanju, unutar i izvan stanične membrane neurona. Kada su neuroni nabijeni, oni osiguravaju protok struje u stanice, a one se zauzvrat stimuliraju; uzrokujući ono što je poznato kao akcijski potencijal koji uzrokuje da neuron pokrene protok nabijenih iona.

Ovaj se električni potencijal kreće sve dok ne dosegne presinaptičku regiju, a zatim se oslobađa u sinaptičkom prostoru neurotransmiteri koji pristupaju staničnoj postsinaptičkoj membrani i odmah uzrokuju intra- i izvanstanični.

Kada se više neurona i sinaptički međusobno povezanih stanica aktiviraju istovremeno, oni pružaju strujanje električne struje praćeno magnetskim poljem te se prema tome ulijevaju u moždanu koru.

Procjenjuje se da za stvaranje magnetskog polja, mjerljivog mjernim instrumentima koji se postavljaju na glavu, 50.000 neurona ili više mora biti aktivno i međusobno povezano. Kad bi se dogodile električne struje koje se kreću u suprotnim smjerovima, magnetska polja koja prate svaku struju bi se međusobno poništila (Hari i Salmelin, 2012.; Zhang i sur., 2014.).

Ovi složeni procesi mogu se vizualizirati zahvaljujući tehnikama neuroimaging, uključujući pronađite onu koju želimo istaknuti i detaljnije ćemo se pozabaviti u ovom članku, magnetoencefalografija.

• Možda će vas zanimati: "Vrste neurona: karakteristike i funkcije"

Što je magnetoencefalografija?

Magnetoencefalografija (MEG) je tehnika neuroimaginga koja se koristi za mjerenje magnetskih polja proizvedenih električnim strujama u mozgu. Te se električne struje proizvode kroz živčane veze u cijelom mozgu kako bi proizvele višestruke funkcije. Svaka funkcija proizvodi određene moždane valove i to bi nam omogućilo da otkrijemo, na primjer, je li osoba budna ili spava.

MAG je također neinvazivni medicinski test; stoga tijekom rukovanja nije potrebno umetati instrument u lubanju da bi se detektirali interneuronski električni signali. Stoga ovaj alat omogućuje proučavanje ljudskog mozga 'in vivo' možemo otkriti različite mehanizme mozga u punom radu dok osoba prima određene podražaje ili obavlja neku aktivnost. Istodobno, omogućuje nam lociranje anomalije, ako postoji (Del Abril, 2009.).

S MEG-om možemo vizualizirati mobilne trodimenzionalne slike s kojima možemo na precizan način detektirati, osim anomalija, njihovu strukturu i funkciju koju ispunjavaju. To omogućuje stručnjacima da istraže postoji li ikakav odnos s osobnošću ispitanika koji su prisutni te anomalije, proučavaju igra li genetika relevantnu ulogu, pa čak i kontrast utječu li na spoznaju i emocije.

• Povezani članak: "5 glavnih tehnologija za proučavanje mozga"

Tko je glavni i gdje se obično koristi MEG?

Specijalizirani stručnjak zadužen za provođenje ovih testova za procjenu mozga je liječnik radiolog.

Ovaj test, kao i ostale tehnike neuroimaginga, obično se provode u bolničkim uvjetima gdje su dostupni svi potrebni strojevi.

Sustavi koji izvode MEG izvode se u specijaliziranoj prostoriji koja mora biti zaštićena kako bi se spriječilo smetnje koje bi mogli proizvesti jaki magnetski signali koje bi okolina proizvela ako bi se provodila na nekom mjestu bilo koji.

Za izvođenje ovog testa pacijent se smjesti u sjedeći položaj, a preko glave se stavlja "kaciga" koja sadrži magnetske senzore. Računalo detektira signale koji osiguravaju MEG mjerenje.

Druge tehnike koje omogućuju proučavanje mozga 'in vivo'

Tehnike neuroimaginga, također poznate kao neuroradiološki testovi, one su koje omogućuju dobivanje slike strukture mozga u punom radu. Ove tehnike dopustiti proučavanje poremećaja ili abnormalnosti središnjeg živčanog sustava kako bi se pronašao tretman.

Prema Del Abril i sur. (2009) tehnike koje se najviše koriste posljednjih godina, osim magnetoencefalografije, su sljedeće.

1. Kompjuterizirana aksijalna tomografija (CT)

Ova tehnika se koristi putem računala koje je povezano s rendgenskim aparatom.. Cilj je snimiti niz detaljnih slika unutrašnjosti mozga, snimljenih iz različitih kutova.

2. Nuklearna magnetska rezonancija (NMR)

Za razvoj ove tehnike koristi se veliki elektromagnet, radio valovi i računalo za snimanje detaljnih slika mozga. MRI daje slike veće kvalitete od onih dobivenih CT-om. Ova tehnika je bila proboj u istraživanju snimanja mozga.

3. pozitronska emisijska tomografija (PET)

Smatra se jednom od najinvazivnijih tehnika. Koristi se za mjerenje metaboličke aktivnosti različitih regija mozga.

Ovaj postiže se injekcijom pacijentu radioaktivne tvari koja se veže na glukozu da bi se kasnije vezala na stanične membrane središnjeg živčanog sustava kroz krvotok.

Glukoza se brzo akumulira u područjima s najvećom metaboličkom aktivnošću. To omogućuje identificiranje smanjenja broja neurona u određenom području mozga, u slučaju da se otkrije hipometabolizam.

• Možda će vas zanimati: "Stečeno oštećenje mozga: njegova tri glavna uzroka"

4. Funkcionalna magnetska rezonancija (fMRI)

Ova tehnika je još jedna varijanta koja se koristi za vizualizaciju regija mozga koje su aktivne u određeno vrijeme ili prilikom obavljanja neke aktivnosti; što se postiže otkrivanjem porasta kisika u krvi u tim najaktivnijim područjima. Pruža slike bolje razlučivosti od drugih funkcionalnih tehnika snimanja.

5. elektroencefalogram (EEG)

Tehnika započeta 1920-ih godina koja se koristi za mjerenje električne aktivnosti mozga postavljanjem elektroda na lubanju.

Cilj ovog alata je da istražiti uzorke moždanih valova koji su povezani sa specifičnim stanjima ponašanja (str. Na primjer, beta valovi povezani su sa stanjem budnosti i budnosti; dok su delta valovi povezani sa spavanjem) i također omogućuje otkrivanje mogućih neuroloških promjena (str. npr. epilepsija).

Velika prednost koju MEG ima u odnosu na EEG je mogućnost otkrivanja trodimenzionalne lokacije skupine neurona koja generira magnetsko polje koje se mjeri.

• Možda će vas zanimati: "Dijelovi ljudskog mozga (i funkcije)"

Prednosti i nedostaci magnetoencefalografije

Kao i svaki izvor koji mozak može učiniti razumljivom stvarnošću i sposobnom pružiti relevantne podatke, magnetoencefalografija ima određene prednosti i nedostatke. Pogledajmo što su.

Prednost

Prema Zhang, Zhang, Reynoso i Silva-Pereya (2014), među prednostima ove revolucionarne tehnike mjerenja mozga, ističu se sljedeće.

Kao što je već rečeno, radi se o neinvazivnom testu, dakle nije potrebno prodrijeti u unutrašnjost lubanje nekom vrstom instrumenta specijalizirana za mjerenje magnetskih polja koja emitiraju neuralne struje u različitim dijelovima mozga. Štoviše, to je jedina potpuno neinvazivna tehnika neuroimaginga. Naravno, njegova uporaba ne škodi.

Osim toga, dopušta mogućnost da pregledati funkcionalne slike mozga u trenucima kada se zaključi da postoji poremećaj ali nema anatomskih dokaza koji bi to dokazali. Zato ovaj test s velikom preciznošću pokazuje lokalnu točku moždane aktivnosti.

Još jedna prednost koja je pronađena je da također nudi mogućnost pregledati dojenčad koja još nisu stekla sposobnost emitiranja bihevioralnih odgovora.

Konačno, prema Maestu i sur. (2005) MEG signal se ne degradira svojim prolaskom kroz različita tkiva; nešto što se događa sa strujama koje hvata EEG. To omogućuje magnetoencefalografiji da izravno iu nekoliko milisekundi mjeri neuronske signale.

Nedostaci

Prema Maestu i sur. (2005.) predstavlja MEG neka ograničenja koja ga sprječavaju da bude konačna tehnika u području proučavanja spoznaja. Ta ograničenja su:

• Nemogućnost hvatanja izvora koji se nalaze u dubini mozga.
• Visoka osjetljivost na okolinu u kojoj se test odvija.