脳磁図：それが何であり、何のために使用されるか

脳磁図は、臨床介入プログラムと人間の脳の研究ラインの両方で使用される最もよく知られている神経画像技術の1つです。 したがって、それはテクノロジーが私たち自身をよりよく知るのにどのように役立つかの一例です。

記事上で 脳磁図が何で構成され、どのように機能するかを見ていきます、およびその用途は何ですか。

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新しいテクノロジーから脳を理解する

というのは疑いようのないことだ 脳は何百万もの非常に複雑な生物学的プロセスで構成されたシステムですその中で、言語、知覚、認知、運動制御を強調する価値があります。 そのため、この体は何千年もの間、その機能についてさまざまな仮説を立ててきたあらゆる種類の学者から大きな関心を呼んでいます。

数年前、認知プロセスを測定するために、行動測定技術が使用されました。 反応時間の測定や紙と鉛筆のテストなど。 その後、90年代を通じて、技術の大きな進歩により、これらの認知プロセスに関連する脳の活動を記録することが可能になりました。 これは、この研究分野における大きな質的飛躍であり、今日でも使用されている従来の技術を補完するものでした。

これらの進歩のおかげで、今日では 脳機能には、相互接続された数十億のニューロンが関与しています、として知られているものを形成する シナプス接続 そして、これらの接続は、脳内の電気インパルスによって動き始めます。

各ニューロンは、イオンを含む「小さな電気化学ポンプ」であるかのように機能すると言えます。 電気で充電され、細胞膜の内側と外側の両方で継続的に動いています ニューロン。 ニューロンが充電されると、それらは細胞に電流の流れを提供し、これらは順番に刺激されます; ニューロンに荷電イオンの流れを発生させる活動電位として知られているものを引き起こします。

この電位は、シナプス前領域に到達するまで移動し、シナプス空間で放出されます。 細胞のシナプス後膜にアクセスし、すぐに細胞内および 細胞外。

複数のニューロンとシナプスで相互接続された細胞が同時に活性化されると、それらは 磁場を伴う電流の流れ そして、それに応じて、それらは大脳皮質に流れ込みます。

磁場を発生させるために、頭部に配置された測定器を介して測定可能であると推定されます。 50,000個以上のニューロンがアクティブで相互接続されている必要があります

. 反対方向に流れる電流がある場合、各電流に伴う磁場は互いに打ち消し合います（Hari and Salmelin、2012; Zhang et al。、2014）。

これらの複雑なプロセスは、以下を含むニューロイメージング技術のおかげで視覚化することができます 強調したいものを見つけてください。この記事で詳しく説明します。 脳磁図。

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脳磁図とは何ですか？

脳磁図（MEG）は 脳内の電流によって生成される磁場を測定するために使用されるニューロイメージング技術. これらの電流は、複数の機能を生み出すために、脳全体の神経接続を介して生成されます。 各機能は特定の脳波を生成し、これにより、たとえば、人が起きているか眠っているのかを検出できます。

MAGは非侵襲的な医療検査でもあります。 したがって、取り扱い中に、介在ニューロンの電気信号を検出するために頭蓋骨に器具を挿入する必要はありません。 このツールは、人間の脳を「invivo」で研究することを可能にします。 人が特定の刺激を受けたり、何らかの活動を行っている間、完全な動作で脳のさまざまなメカニズムを検出できます. 同時に、異常がある場合はそれを特定することができます（Del Abril、2009）。

MEGを使用すると、異常、その構造、およびそれらが果たす機能に加えて、正確な方法で検出できるモバイル3次元画像を視覚化できます。 これにより、専門家は、提示する被験者の性格と何らかの関係があるかどうかを調査することができます これらの異常は、遺伝学が関連する役割を果たしているかどうかを研究し、それらが認知に影響を与えている場合は対照的であり、 感情。

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誰が担当し、MEGは通常どこで使用されますか？

これらの脳評価検査の実施を担当する専門家は 放射線科医.

このテストは、他のニューロイメージング技術と同様に、通常、必要なすべての機械が利用できる病院の設定で実行されます。

MEGを実行するシステムは、次のことを防ぐために保護する必要がある専用の部屋で実行されます。 ある場所で実行された場合に環境が生成する強力な磁気信号によって生成される可能性のある干渉 どれか。

このテストを実行するには 患者は着座位置に収容され、磁気センサーを含む「ヘルメット」が頭の上に配置されます. MEG測定を提供する信号は、コンピューターによって検出されます。

「invivo」で脳を研究することを可能にする他の技術

神経放射線検査としても知られる神経画像技術は、完全な動作で脳構造の画像を取得することを可能にするものです。 これらのテクニック 治療法を見つけるために中枢神経系の障害または異常の研究を許可する.

DelAbrilらによると。 （2009）脳磁図を除いて、近年最も使用されている技術は次のとおりです。

1. コンピューター断層撮影（CT）

この技術は、X線装置に接続されたコンピューターを介して使用されます。. 目標は、さまざまな角度から撮影された、脳の内部の一連の詳細な画像をキャプチャすることです。

2. 核磁気共鳴（NMR）

この技術を開発するために、大きな電磁石、電波、およびコンピューターを使用して、脳の詳細な画像をキャプチャします。 MRIは、CTで得られる画像よりも高品質の画像を提供します. この技術は、脳画像研究にとって画期的なものでした。

3. 陽電子放出断層撮影（PET）

これは、最も侵襲的な手法の1つと見なされています。 脳のさまざまな領域の代謝活動を測定するために使用されます。

この それは、後で細胞膜に結合するためにブドウ糖に結合する放射性物質を患者に注入することによって達成されます 血流を介して中枢神経系の。

グルコースは、代謝活性が最も高い領域に急速に蓄積します。 これにより、代謝低下が検出された場合に、脳の特定の領域のニューロン数の減少を特定することが可能になります。

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4. 機能的磁気共鳴画像法（fMRI）

この手法は、特定の時間に、または何らかの活動を実行するときにアクティブになる脳領域を視覚化するために使用される別のバリ​​アントです。 これは、これらの最も活動的な領域で血中の酸素の増加を検出することによって達成されます。 他の機能的な画像技術よりも優れた解像度の画像を提供します.

5. 脳波（EEG）

頭蓋骨に電極を配置することによって脳の電気的活動を測定するために使用される技術は1920年代に始まりました。

このツールの目的は 特定の行動状態に関連する脳波パターンを調査する （NS。 たとえば、ベータ波は覚醒状態と覚醒状態に関連しています。 デルタ波は睡眠に関連していますが）、神経学的変化の可能性を検出することもできます（p。 例：てんかん）。

MEGがEEGに勝る大きな利点は、測定対象の磁場を生成しているニューロンのグループの3次元位置を明らかにできることです。

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脳磁図の長所と短所

脳を理解できる現実にし、関連するデータを提供できるようにするためのあらゆるリソースと同様に、脳磁図には特定の長所と短所があります。 それらが何であるか見てみましょう。

アドバンテージ

Zhang、Zhang、Reynoso、Silva-Pereya（2014）によると、この革新的な脳測定技術の利点の中で、次のことが際立っています。

前に述べたように、それは非侵襲的テストなので、 ある種の器具で頭蓋骨の内部を貫通する必要はありません 脳のさまざまな領域で神経電流によって放出される磁場を測定できるように特化されています。 さらに、それは完全に非侵襲的な唯一のニューロイメージング技術です。 もちろん、その使用は害を及ぼしません。

さらに、それはの可能性を可能にします 障害があると推測されるときに脳の機能画像を表示する しかし、それを証明する解剖学的証拠はありません。 そのため、このテストでは、脳活動の局所的なポイントを高精度で示しています。

発見された別の利点は、それがまたの可能性を提供することです 行動反応を発する能力をまだ獲得していない乳児を調べる.

最後に、Maestuらによると。 (2005) MEG信号は、さまざまな組織を通過しても劣化しません; EEGによってキャプチャされた電流で発生する何か。 これにより、脳磁図でニューロン信号を直接、数ミリ秒で測定できます。

欠点

Maestuらによると。 （2005）MEGが発表 それが認知の研究の分野で決定的な技術になることを妨げるいくつかの制限. これらの制限は次のとおりです。

• 脳の深部にあるソースをキャプチャすることは不可能です。
• テストが行​​われる環境に対する高い感度。