Магнитоэнцефалография: что это такое и для чего применяется

Магнитоэнцефалография - один из самых известных методов нейровизуализации, который используется как в программах клинического вмешательства, так и в исследованиях человеческого мозга. Таким образом, это пример того, как технологии помогают нам лучше узнать себя.

В этой статье посмотрим, из чего состоит магнитоэнцефалография и как она работает, и каково его использование.

• Связанная статья: «Нейропсихология: что это такое и каков объект ее изучения?»

Понимание мозга из новых технологий

Нет никаких сомнений в том, что мозг - это система, состоящая из миллионов очень сложных биологических процессов, среди которых стоит выделить язык, восприятие, познание и контроль моторики. Вот почему на протяжении тысячелетий это тело вызывало большой интерес у самых разных ученых, которые выдвигали различные гипотезы о его функциях.

Несколько лет назад для измерения когнитивных процессов использовались методы измерения поведения; такие как измерения времени реакции и тесты с бумагой и карандашом. Позже, на протяжении 90-х годов, большие технологические достижения позволили регистрировать активность мозга, связанную с этими когнитивными процессами. Это был большой качественный скачок в этой области исследований и дополнение к традиционным методам, которые используются до сих пор.

Благодаря этим достижениям сегодня известно, что в функция мозга включает миллиарды нейронов, которые связаны между собой, образуя то, что известно как синаптические связи и эти связи приводятся в движение электрическими импульсами в мозгу.

Можно сказать, что каждый нейрон работает как «небольшой электрохимический насос», содержащий ионы, которые заряжены электричеством и находятся в непрерывном движении как внутри, так и снаружи клеточной мембраны нейрон. Когда нейроны заряжаются, они обеспечивают ток в клетки, а они, в свою очередь, стимулируются.; вызывая так называемый потенциал действия, который заставляет нейрон запускать поток заряженных ионов.

Этот электрический потенциал движется, пока не достигнет пресинаптической области, а затем высвобождается в синаптическом пространстве. нейротрансмиттеры, которые достигают постсинаптической мембраны клетки и немедленно вызывают интра- и внеклеточный.

Когда несколько нейронов и синаптически связанных клеток активируются одновременно, они обеспечивают поток электрического тока, сопровождаемый магнитным полем и, соответственно, они впадают в кору головного мозга.

Подсчитано, что для создания магнитного поля, которое можно измерить с помощью измерительных приборов, размещенных на голове, 50000 нейронов или более должны быть активными и взаимосвязанными.. Если бы электрические токи двигались в противоположных направлениях, магнитные поля, которые сопровождали каждый ток, нейтрализовали бы друг друга (Hari and Salmelin, 2012; Zhang et al., 2014).

Эти сложные процессы можно визуализировать с помощью методов нейровизуализации, в том числе найдите тот, который мы хотим выделить, и мы рассмотрим более подробно в этой статье, магнитоэнцефалография.

• Вам может быть интересно: «Типы нейронов: характеристики и функции»

Что такое магнитоэнцефалография?

Магнитоэнцефалография (МЭГ) - это метод нейровизуализации, используемый для измерения магнитных полей, создаваемых электрическими токами в головном мозге.. Эти электрические токи производятся через нейронные связи по всему мозгу для выполнения множества функций. Каждая функция производит определенные мозговые волны, и это позволяет нам, например, определять, спит ли человек или спит.

MAG также является неинвазивным медицинским тестом; Следовательно, во время работы не нужно вставлять инструмент в череп для обнаружения межнейронных электрических сигналов. Этот инструмент позволяет изучать человеческий мозг in vivo, поэтому мы можем обнаружить различные механизмы мозга в полной мере, когда человек получает определенные стимулы или выполняет какую-либо деятельность. В то же время это позволяет нам обнаружить аномалию, если таковая имеется (Del Abril, 2009).

С помощью MEG мы можем визуализировать мобильные трехмерные изображения, с помощью которых мы можем точно обнаруживать аномалии, их структуру и функцию, которую они выполняют. Это позволяет специалистам исследовать, есть ли какие-либо отношения с личностью испытуемых, которые эти аномалии, изучите, играет ли генетика значимую роль, и даже сравните, если они влияют на познание и эмоции.

• Связанная статья: «5 основных технологий исследования мозга»

Кто отвечает и где обычно используется МЭГ?

Специализированный профессионал, отвечающий за выполнение этих тестов для оценки мозга, является врач-радиолог.

Этот тест, как и остальные методы нейровизуализации, обычно проводится в условиях больницы, где есть все необходимое оборудование.

Системы, выполняющие МЭГ, выполняются в специализированном помещении, которое необходимо защитить, чтобы предотвратить помехи, которые могут быть вызваны сильными магнитными сигналами, которые могла бы производить окружающая среда, если бы они проводились в каком-либо месте любой.

Чтобы провести этот тест пациента размещают в сидячем положении, а на голову надевают «шлем» с магнитными датчиками.. Сигналы, обеспечивающие измерение MEG, обнаруживаются компьютером.

Другие методики, позволяющие изучать мозг in vivo

Методы нейровизуализации, также известные как нейрорадиологические тесты, позволяют получить изображение структуры мозга в полном объеме. Эти техники позволить изучить расстройства или аномалии центральной нервной системы, чтобы найти лечение.

По данным Del Abril et al. (2009), в последние годы, помимо магнитоэнцефалографии, наиболее часто используются следующие методы.

1. Компьютерная аксиальная томография (КТ)

Этот метод используется через компьютер, подключенный к рентгеновскому аппарату.. Цель состоит в том, чтобы получить серию подробных изображений внутренней части мозга, сделанных под разными углами.

2. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР)

Для разработки этой техники используется большой электромагнит, радиоволны и компьютер для получения подробных изображений мозга. МРТ обеспечивает более высокое качество изображений, чем полученные с помощью КТ.. Этот метод был прорывом в исследованиях изображений мозга.

3. Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ)

Считается одним из самых инвазивных методов. Он используется для измерения метаболической активности различных областей мозга.

Этот это достигается путем введения пациенту радиоактивного вещества, которое связывается с глюкозой, а затем связывается с клеточными мембранами центральной нервной системы через кровоток.

Глюкоза быстро накапливается в областях с наибольшей метаболической активностью. Это дает возможность выявить уменьшение количества нейронов в определенной области мозга в случае обнаружения гипометаболизма.

• Вам может быть интересно: «Приобретенное повреждение мозга: 3 основные причины»

4. Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ)

Этот метод - еще один вариант, который используется для визуализации областей мозга, которые активны в определенное время или при выполнении некоторой деятельности; что достигается за счет обнаружения увеличения содержания кислорода в крови в наиболее активных областях. Обеспечивает изображения с лучшим разрешением, чем другие методы функциональной визуализации.

5. Электроэнцефалограмма (ЭЭГ)

Методика, начатая в 1920-х годах, используется для измерения электрической активности мозга путем размещения электродов на черепе.

Цель этого инструмента - исследовать паттерны мозговых волн, связанные с определенными поведенческими состояниями (п. Например, бета-волны связаны с состоянием бодрствования, а также с бодрствованием; в то время как дельта-волны связаны со сном), а также позволяет обнаруживать возможные неврологические изменения (стр. г., эпилепсия).

Большим преимуществом МЭГ перед ЭЭГ является способность определять трехмерное местоположение группы нейронов, генерирующих измеряемое магнитное поле.

• Вам может быть интересно: «Части человеческого мозга (и функции)»

Преимущества и недостатки магнитоэнцефалографии

Как и любой другой ресурс, позволяющий сделать мозг понятной реальностью и предоставить соответствующие данные, магнитоэнцефалография имеет определенные преимущества и недостатки. Посмотрим, какие они есть.

Преимущество

По мнению Zhang, Zhang, Reynoso и Silva-Pereya (2014), среди преимуществ этого революционного метода измерения мозга выделяются следующие.

Как было сказано ранее, это неинвазивный тест, поэтому нет необходимости проникать внутрь черепа каким-либо инструментом специализируется на измерении магнитных полей, излучаемых нейронными токами в различных областях мозга. Более того, это единственный полностью неинвазивный метод нейровизуализации. Конечно, его использование не помешает.

Кроме того, это позволяет просматривать функциональные изображения головного мозга время от времени, когда предполагается, что может быть нарушение но нет никаких анатомических свидетельств, подтверждающих это. Вот почему этот тест с высокой точностью показывает локальную точку мозговой активности.

Еще одно обнаруженное преимущество заключается в том, что он также предлагает возможность обследовать младенцев, которые еще не приобрели способность вызывать поведенческие реакции.

Наконец, согласно Maestu et al. (2005) сигнал МЭГ не ухудшается при прохождении через разные ткани; то, что действительно происходит с токами, захваченными ЭЭГ. Это позволяет магнитоэнцефалографии измерять нейронные сигналы напрямую и за несколько миллисекунд.

Недостатки

По данным Maestu et al. (2005) MEG представляет некоторые ограничения, которые мешают ему быть окончательной техникой в ​​области изучения познания. Эти ограничения:

• Невозможность захвата источников, находящихся в глубине мозга.
• Высокая чувствительность к среде, в которой проводится тест.