Magnetoencefalografia examinează activitatea magnetică a creier. Împreună cu alte metode, este folosit pentru modelare creier funcții. Tehnica este utilizată în principal în cercetare și pentru a planifica proceduri neurochirurgicale dificile pe creier.
Ce este magnetoencefalografia?
Magnetoencefalografia studiază activitatea magnetică a creierului. Alături de alte metode, este folosit pentru modelarea funcției creierului. Magnetoencefalografia, cunoscută și sub numele de MEG, este o metodă de examinare care determină activitatea magnetică a creierului. În acest proces, măsurarea se face cu senzori externi numiți SQUIDs. SQUID-urile funcționează pe baza bobinelor supraconductoare și pot înregistra cele mai mici modificări ale câmpului magnetic. Supraconductorul necesită o temperatură apropiată de zero absolut. Această răcire poate fi realizată numai cu heliu lichid. Magnetoencefalografele sunt dispozitive foarte scumpe, mai ales că este necesară o intrare lunară de aproximativ 400 de litri de heliu lichid pentru funcționarea lor. Domeniul principal de aplicare pentru această tehnologie este cercetarea. Subiectele cercetării sunt, de exemplu, clarificarea sincronizării diferitelor zone ale creierului în timpul secvențelor de mișcare sau clarificarea dezvoltării unui tremur. Mai mult, magnetoencefalografia este de asemenea utilizată pentru a identifica zona creierului responsabilă de un cadou epilepsie.
Funcția, efectul și obiectivele
Magnetoencefalografia este utilizată pentru a măsura micile modificări ale câmpului magnetic produse în timpul activității neuronale a creierului. Curenții electrici sunt excitați în neuroni în timpul transmiterii stimulului. Fiecare curent electric generează un câmp magnetic. În acest proces, un tipar de activitate este format din activitatea diferită a celulelor nervoase. Există tipare tipice de activitate care caracterizează funcția zonelor individuale ale creierului în timpul diferitelor activități. Cu toate acestea, în prezența bolilor, pot apărea modele deviante. Aceste abateri sunt detectate în magnetoencefalografie prin ușoare modificări ale câmpului magnetic. În acest proces, semnalele magnetice din creier generează tensiuni electrice în bobinele magnetoencefalografului, care sunt înregistrate ca date de măsurare. Semnalele magnetice din creier sunt extrem de mici în comparație cu câmpurile magnetice externe. Acestea sunt în intervalul câtorva femtotesla. Câmpul magnetic al Pământului este deja de 100 de milioane de ori mai puternic decât câmpurile generate de undele cerebrale. Aceasta arată provocările magnetoencefalografului de a le proteja de câmpurile magnetice externe. Prin urmare, magnetoencefalograful este de obicei instalat într-o cabină ecranată electromagnetic. Acolo, influența câmpurilor de joasă frecvență de la diferite obiecte acționate electric este atenuată. În plus, această cameră de protecție protejează împotriva radiatie electromagnetica. Principiul fizic al ecranării se bazează și pe faptul că câmpurile magnetice externe nu au o dependență spațială atât de mare precum câmpurile magnetice generate de creier. Astfel, intensitatea semnalelor magnetice ale creierului scade cvadrat cu distanța. Câmpurile cu dependență spațială mai mică pot fi suprimate de sistemul de bobine al magnetoencefalografului. Acest lucru este valabil și pentru semnalele magnetice ale bătăilor inimii. Deși câmpul magnetic al pământului este relativ puternic, acesta nu exercită, de asemenea, o influență tulburătoare asupra măsurării. Acest lucru rezultă din faptul că este foarte constant. Doar atunci când magnetoencefalograful este expus la vibrații mecanice puternice, influența câmpului magnetic al pământului devine vizibilă. Un magnetoencefalograf este capabil să înregistreze activitatea totală a creierului fără întârziere. Magnetoencefalografele moderne conțin până la 300 de senzori. Au un aspect asemănător coifului și sunt așezate pe cap pentru măsurare. Magnetoencefalografele sunt împărțite în magnetometre și gradeometre. În timp ce magnetometrele au o singură bobină de preluare, gradioametrele conțin două bobine de preluare distanțate între 1.5 și 8 cm. Ca și camera de ecranare, cele două bobine au efectul că câmpurile magnetice cu dependență spațială redusă sunt suprimate chiar înainte de măsurare. Există deja noi dezvoltări în domeniul senzorilor. De exemplu, s-au dezvoltat senzori miniaturali care pot funcționa și la temperatura camerei și pot măsura intensitățile câmpului magnetic de până la o picotesla. Avantajele importante ale magnetoencefalografiei sunt rezoluția temporală și spațială ridicată. Astfel, rezoluția timpului este mai bună decât o milisecundă. Alte avantaje ale magnetoencefalografiei asupra EEG (electroencefalografie) sunt ușurința sa de utilizare și modelarea numerică mai simplă.
Riscuri, efecte secundare și pericole
Nu sănătate se așteaptă probleme la utilizarea magnetoencefalografiei. Procedura poate fi utilizată fără risc. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că părțile metalice de pe corp sau tatuajele cu pigmenți de culoare care conțin metal ar putea influența rezultatele măsurătorilor în timpul măsurării. În plus față de unele avantaje față de EEG (electroencefalografie) și alte metode de examinare a funcției creierului, are și dezavantaje. Timpul ridicat și rezoluția spațială se dovedește clar a fi un avantaj. În plus, este o metodă de examinare neurologică neinvazivă. Cu toate acestea, cel mai mare dezavantaj este ne-unicitatea problemei inverse. În problema inversă, rezultatul este cunoscut. Cu toate acestea, cauza care a dus la acest rezultat este în mare parte necunoscută. În ceea ce privește magnetoencefalografia, acest fapt înseamnă că activitatea măsurată a zonelor cerebrale nu poate fi atribuită fără ambiguitate unei funcții sau tulburări. Doar dacă modelul elaborat anterior este corect, este posibilă o atribuire cu succes. Cu toate acestea, modelarea corectă a funcțiilor individuale ale creierului poate fi realizată numai prin cuplarea magnetoencefalografiei cu celelalte metode funcționale de examinare. Aceste metode funcționale metabolice sunt funcționale imagistică prin rezonanță magnetică (fMRI), spectroscopie în infraroșu apropiat (NIRS), tomografie cu emisie de pozitroni (PET) sau emisie de fotoni unici tomografie computerizată (SPECT). Acestea sunt tehnici imagistice sau spectroscopice. Combinația rezultatelor lor conduce la o înțelegere a proceselor care au loc în anumite zone ale creierului. Un alt dezavantaj al MEG este costul ridicat al procedurii. Aceste costuri rezultă din utilizarea unor cantități mari de heliu lichid necesare în magnetoencefalografie pentru a menține supraconductivitatea.
