Magnetoencefalografija: kas tai yra ir kam ji naudojama

Magnetoencefalografija yra vienas iš geriausiai žinomų neurovaizdavimo metodų, naudojamų tiek klinikinės intervencijos programose, tiek žmogaus smegenų tyrimų srityse. Todėl tai pavyzdys, kaip technologijos padeda geriau pažinti save.

Šiame straipsnyje pamatysime, iš ko susideda magnetoencefalografija ir kaip ji veikia, ir kokia jo paskirtis.

• Susijęs straipsnis: "Neuropsichologija: kas tai yra ir koks jos tyrimo objektas?"

Smegenų supratimas iš naujų technologijų

Nekyla jokių abejonių smegenys yra sistema, sudaryta iš milijonų labai sudėtingų biologinių procesų, tarp kurių verta išskirti kalbą, suvokimą, pažinimą ir motorikos valdymą. Štai kodėl tūkstančius metų šis kūnas kėlė didelį visų rūšių mokslininkų susidomėjimą, kurie pateikė įvairių hipotezių apie jo funkcijas.

Prieš keletą metų kognityviniams procesams matuoti buvo naudojami elgesio matavimo metodai; pvz., reakcijos laiko matavimai ir popieriaus bei pieštuko testai. Vėliau, devintajame dešimtmetyje, didelė technologinė pažanga leido užfiksuoti smegenų veiklą, susijusią su šiais pažinimo procesais. Tai buvo puikus kokybinis šuolis šioje tyrimų srityje ir tradicinių metodų, kurie vis dar naudojami šiandien, papildymas.

Dėl šių pažangų šiandien žinoma, kad m smegenų funkcija apima milijardus tarpusavyje susijusių neuronų, sudarydami tai, kas vadinama sinapsiniai ryšiai o šias jungtis pajudina elektriniai impulsai smegenyse.

Galima sakyti, kad kiekvienas neuronas veikia taip, lyg tai būtų „mažas elektrocheminis siurblys“, kuriame yra jonų, įkrauti elektra ir nuolat juda tiek ląstelės membranos viduje, tiek išorėje neuronas. Kai neuronai yra įkraunami, jie suteikia srovę į ląsteles, o jos savo ruožtu yra stimuliuojamos; sukelia vadinamąjį veikimo potencialą, dėl kurio neuronas paleidžia įkrautų jonų srautą.

Šis elektrinis potencialas juda tol, kol pasiekia presinapsinę sritį, o tada išsilaisvina sinapsinėje erdvėje neurotransmiteriai, kurie pasiekia ląstelės postsinapsinę membraną ir iš karto sukelia intra- ir ekstraląstelinis.

Kai vienu metu aktyvuojami keli neuronai ir sinapsiškai sujungtos ląstelės, jie suteikia elektros srovės srautas, lydimas magnetinio lauko ir atitinkamai jie patenka į smegenų žievę.

Apskaičiuota, kad norint sukurti magnetinį lauką, išmatuojamą naudojant ant galvos esančias matavimo priemones, 50 000 ar daugiau neuronų turi būti aktyvūs ir tarpusavyje susiję. Jei elektros srovės judėtų priešingomis kryptimis, kiekvieną srovę lydintys magnetiniai laukai vienas kitą panaikintų (Hari ir Salmelin, 2012; Zhang ir kt., 2014).

Šiuos sudėtingus procesus galima vizualizuoti naudojant neurovaizdavimo metodus, įskaitant Raskite vieną, kurią norime pabrėžti, ir mes išsamiau aptarsime šiame straipsnyje magnetoencefalografija.

• Galbūt jus domina: "Neuronų tipai: savybės ir funkcijos"

Kas yra magnetoencefalografija?

Magnetoencefalografija (MEG) yra Neurovaizdavimo metodas, naudojamas smegenyse elektros srovės sukuriamiems magnetiniams laukams matuoti. Šios elektros srovės gaminamos per neuroninius ryšius visose smegenyse, kad būtų galima atlikti daugybę funkcijų. Kiekviena funkcija sukuria tam tikras smegenų bangas ir tai leistų mums nustatyti, pavyzdžiui, ar žmogus yra pabudęs ar miega.

MAG taip pat yra neinvazinis medicininis tyrimas; todėl tvarkant į kaukolę nereikia kišti jokio instrumento, kuris aptiktų tarpneuroninius elektrinius signalus. Todėl šis įrankis leidžia tyrinėti žmogaus smegenis „in vivo“. galime aptikti įvairius smegenų mechanizmus pilnai veikiant žmogui, kai žmogus gauna tam tikrus dirgiklius ar atlieka kokią nors veiklą. Tuo pačiu metu tai leidžia mums nustatyti anomalijas, jei tokių yra (Del Abril, 2009).

Naudodami MEG galime vizualizuoti mobilius trimačius vaizdus, ​​su kuriais galime tiksliai aptikti, be anomalijų, jų struktūros ir funkcijos. Tai leidžia specialistams ištirti, ar yra koks nors ryšys su dalyvaujančių subjektų asmenybe šias anomalijas tirti, ar genetika vaidina svarbų vaidmenį ir netgi kontrastuoja, jei jos daro įtaką pažinimui ir emocijos.

• Susijęs straipsnis: „5 pagrindinės smegenų tyrimo technologijos“

Kas atsakingas ir kur dažniausiai naudojamas MEG?

Specializuotas specialistas, atsakingas už šių smegenų vertinimo testų atlikimą gydytojas radiologas.

Šis testas, kaip ir kiti neurovizualinio tyrimo metodai, paprastai atliekami ligoninėse, kur yra visa reikalinga įranga.

Sistemos, atliekančios MEG, atliekamos specializuotoje patalpoje, kuri turi būti apsaugota, kad būtų išvengta trukdžių, kuriuos galėtų sukelti stiprūs magnetiniai signalai, kuriuos aplinka sukurtų, jei tai būtų atliekama tam tikroje vietoje bet koks.

Norėdami atlikti šį testą pacientas apgyvendinamas sėdimoje padėtyje, o ant galvos uždedamas „šalmas“ su magnetiniais jutikliais. Signalus, kurie suteikia MEG matavimą, aptinka kompiuteris.

Kiti metodai, leidžiantys tyrinėti smegenis „in vivo“

Neurovaizdavimo metodai, taip pat žinomi kaip neuroradiologiniai testai, yra tie, kurie leidžia gauti pilno veikimo smegenų struktūros vaizdą. Šios technikos leisti ištirti centrinės nervų sistemos sutrikimus ar anomalijas, kad būtų galima rasti gydymą.

Pasak Del Abril ir kt. (2009) pastaraisiais metais dažniausiai naudojami metodai, išskyrus magnetoencefalografiją, yra šie.

1. Kompiuterinė ašinė tomografija (CT)

Ši technika naudojama per kompiuterį, prijungtą prie rentgeno aparato.. Tikslas yra užfiksuoti išsamių smegenų vidaus vaizdų seriją, padarytą įvairiais kampais.

2. Branduolinis magnetinis rezonansas (BMR)

Norint sukurti šią techniką, detaliems smegenų vaizdams užfiksuoti naudojamas didelis elektromagnetas, radijo bangos ir kompiuteris. MRT suteikia aukštesnės kokybės vaizdus nei tie, kurie gaunami naudojant CT. Ši technika buvo proveržis smegenų vaizdavimo tyrimams.

3. Pozitronų emisijos tomografija (PET)

Tai laikoma viena iš labiausiai invazinių metodų. Jis naudojamas įvairių smegenų regionų metaboliniam aktyvumui matuoti.

Tai tai pasiekiama pacientui suleidžiant radioaktyviosios medžiagos, kuri jungiasi su gliukoze, kad vėliau prisijungtų prie ląstelių membranų centrinę nervų sistemą per kraują.

Gliukozė greitai kaupiasi tose srityse, kuriose metabolinis aktyvumas yra didžiausias. Tai leidžia nustatyti neuronų skaičiaus sumažėjimą tam tikroje smegenų srityje, jei nustatomas hipometabolizmas.

• Galbūt jus domina: „Įgytas smegenų pažeidimas: 3 pagrindinės jo priežastys“

4. Funkcinis magnetinio rezonanso tomografija (fMRI)

Ši technika yra dar vienas variantas, kuris naudojamas vizualizuoti smegenų sritis, kurios yra aktyvios tam tikru metu arba kai atliekama kokia nors veikla; kuris pasiekiamas nustatant deguonies padidėjimą kraujyje tose aktyviausiose srityse. Pateikiami geresnės raiškos vaizdai nei naudojant kitus funkcinius vaizdo gavimo metodus.

5. Elektroencefalograma (EEG)

Metodas, pradėtas naudoti praėjusio amžiaus 20-ajame dešimtmetyje, naudojamas smegenų elektriniam aktyvumui matuoti uždedant elektrodus ant kaukolės.

Šio įrankio tikslas yra ištirti smegenų bangų modelius, susijusius su konkrečiomis elgesio būsenomis (p. Pavyzdžiui, beta bangos yra susijusios su budrumo ir budrumo būsena; o delta bangos yra susijusios su miegu), taip pat leidžia aptikti galimus neurologinius pakitimus (p. pvz., epilepsija).

Didelis pranašumas, kurį MEG turi prieš EEG, yra galimybė atskleisti neuronų grupės, kuri sukuria matuojamą magnetinį lauką, trimatę vietą.

• Galbūt jus domina: „Žmogaus smegenų dalys (ir funkcijos)“

Magnetoencefalografijos privalumai ir trūkumai

Magnetoencefalografija turi tam tikrų privalumų ir trūkumų. Pažiūrėkime, kokie jie.

Privalumas

Pasak Zhang, Zhang, Reynoso ir Silva-Pereya (2014), iš šios revoliucinės smegenų matavimo technikos pranašumų išsiskiria šie.

Kaip minėta anksčiau, tai yra neinvazinis testas, todėl nebūtina prasiskverbti į kaukolės vidų tam tikro tipo instrumentu specializavosi, kad būtų galima išmatuoti neuronų srovių skleidžiamus magnetinius laukus įvairiuose smegenų regionuose. Be to, tai yra vienintelis visiškai neinvazinis neurovaizdavimo metodas. Žinoma, jo naudojimas nepakenks.

Be to, tai suteikia galimybę peržiūrėti funkcinius smegenų vaizdus, ​​kai daroma išvada, kad gali būti sutrikimas bet nėra tai patvirtinančių anatominių įrodymų. Štai kodėl šis testas labai tiksliai parodo vietinį smegenų veiklos tašką.

Kitas privalumas, kuris buvo rastas, yra tai, kad jis taip pat suteikia galimybę ištirti kūdikius, kurie dar neįgijo gebėjimo skleisti elgesio reakcijų.

Galiausiai, pasak Maestu ir kt. (2005) MEG signalas nepablogėja jam praeinant per skirtingus audinius; kažkas, kas vyksta su EEG užfiksuotomis srovėmis. Tai leidžia magnetoencefalografija išmatuoti neuronų signalus tiesiogiai ir per kelias milisekundes.

Trūkumai

Pasak Maestu ir kt. (2005) pristato MEG kai kurie apribojimai, trukdantys tai būti galutiniu metodu pažinimo tyrimo srityje. Šie apribojimai yra:

• Neįmanoma užfiksuoti šaltinių, kurie yra smegenų gelmėse.
• Didelis jautrumas aplinkai, kurioje atliekamas bandymas.