Μαγνητοεγκεφαλογραφία

ο Μαγνητοεγκεφαλογραφία μελετά τη μαγνητική δραστηριότητα του εγκεφάλου. Μαζί με άλλες μεθόδους, χρησιμοποιείται για τη μοντελοποίηση των λειτουργιών του εγκεφάλου. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται κυρίως στην έρευνα και στο σχεδιασμό δύσκολων νευροχειρουργικών επεμβάσεων στον εγκέφαλο.

Τι είναι η μαγνητοεγκεφαλογραφία;

Μαγνητοεγκεφαλογραφία, που ονομάζεται επίσης MEG είναι μια μέθοδος εξέτασης που καθορίζει τη μαγνητική δραστηριότητα του εγκεφάλου. Η μέτρηση πραγματοποιείται από εξωτερικούς αισθητήρες, τα λεγόμενα SQUIDs. Τα SQUID λειτουργούν με βάση τα υπεραγώγιμα πηνία και μπορούν να καταγράψουν τις μικρότερες αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο. Ο υπεραγωγός απαιτεί θερμοκρασία που είναι σχεδόν απόλυτη μηδέν.

Αυτή η ψύξη μπορεί να επιτευχθεί μόνο με υγρό ήλιο. Οι μαγνητοεγκεφαλογραφίες είναι πολύ ακριβές συσκευές, ειδικά επειδή απαιτούνται περίπου 400 λίτρα υγρού ηλίου κάθε μήνα. Ο κύριος τομέας εφαρμογής αυτής της τεχνολογίας είναι η έρευνα. Τα ερευνητικά θέματα είναι, για παράδειγμα, η αποσαφήνιση του συγχρονισμού διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια των ακολουθιών κίνησης ή η διευκρίνιση της ανάπτυξης ενός τρόμου. Η μαγνητοεγκεφαλογραφία χρησιμοποιείται επίσης για τον προσδιορισμό της περιοχής του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνη για μια υπάρχουσα επιληψία.

Λειτουργία, αποτέλεσμα και στόχοι

Η μαγνητοεγκεφαλογραφία χρησιμοποιείται για τη μέτρηση των μικρών αλλαγών στο μαγνητικό πεδίο που δημιουργούνται κατά τη διάρκεια της νευρωνικής δραστηριότητας του εγκεφάλου. Στα νευρικά κύτταρα, τα ηλεκτρικά ρεύματα διεγείρονται όταν μεταφέρονται τα ερεθίσματα.

Κάθε ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο. Η διαφορετική δραστηριότητα των νευρικών κυττάρων δημιουργεί ένα πρότυπο δραστηριότητας. Υπάρχουν τυπικά μοτίβα δραστηριότητας που χαρακτηρίζουν τη λειτουργία μεμονωμένων περιοχών του εγκεφάλου σε διαφορετικές δραστηριότητες. Παρουσία ασθενειών, ωστόσο, μπορεί να προκύψουν αποκλίνουσες μορφές. Στη μαγνητοεγκεφαλογραφία, αυτές οι αποκλίσεις ανιχνεύονται από μικρές αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο.

Τα μαγνητικά σήματα του εγκεφάλου παράγουν ηλεκτρικές τάσεις στα πηνία του μαγνητοεγκεφαλογράφου, οι οποίες καταγράφονται ως δεδομένα μέτρησης. Τα μαγνητικά σήματα στον εγκέφαλο είναι εξαιρετικά μικρά σε σύγκριση με τα εξωτερικά μαγνητικά πεδία. Βρίσκονται στην περιοχή μερικών femtotesla. Το μαγνητικό πεδίο της γης είναι ήδη 100 εκατομμύρια φορές ισχυρότερο από τα πεδία που δημιουργούνται από τα εγκεφαλικά κύματα.

Αυτό δείχνει τις προκλήσεις του μαγνητοεγκεφαλογράφου στην προστασία τους από εξωτερικά μαγνητικά πεδία. Κατά κανόνα, ο μαγνητοεγκεφαλογράφος είναι επομένως εγκατεστημένος σε μια ηλεκτρομαγνητικά θωρακισμένη καμπίνα. Εκεί, η επίδραση των πεδίων χαμηλής συχνότητας από διάφορα ηλεκτρικά αντικείμενα περιορίζεται. Επιπλέον, αυτός ο θάλαμος θωράκισης προστατεύει από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.

Η φυσική αρχή της θωράκισης βασίζεται επίσης στο γεγονός ότι τα εξωτερικά μαγνητικά πεδία δεν εξαρτώνται τόσο από τη θέση όσο τα μαγνητικά πεδία που δημιουργούνται από τον εγκέφαλο. Η ένταση των μαγνητικών σημάτων του εγκεφάλου μειώνεται τετραγωνικά με την απόσταση. Τα πεδία που εξαρτώνται λιγότερο από την τοποθεσία μπορούν να κατασταλούν από το σύστημα πηνίων του μαγνητοεγκεφαλογράφου. Αυτό ισχύει επίσης για τα μαγνητικά σήματα από καρδιακούς παλμούς. Αν και το μαγνητικό πεδίο της γης είναι συγκριτικά ισχυρό, δεν παρεμβαίνει στη μέτρηση.

Αυτό προκύπτει από το γεγονός ότι είναι πολύ σταθερό. Η επίδραση του μαγνητικού πεδίου της γης είναι αισθητή μόνο όταν ο μαγνητοεγκεφαλογράφος εκτίθεται σε ισχυρές μηχανικές δονήσεις. Ένας μαγνητοεγκεφαλογράφος μπορεί να καταγράψει τη συνολική δραστηριότητα του εγκεφάλου χωρίς καθυστέρηση. Οι σύγχρονοι μαγνητικοί εγκέφαλοι περιέχουν έως και 300 αισθητήρες.

Έχουν εμφάνιση σαν κράνος και τοποθετούνται στο κεφάλι για μέτρηση. Στους μαγνητοεγκεφαλογράφους, γίνεται διάκριση μεταξύ μαγνητομέτρων και βαθμιδίων. Ενώ τα μαγνητόμετρα έχουν πηνίο συλλογής, τα βαθμόμετρα περιέχουν δύο πηνία συλλογής σε απόσταση 1,5 έως 8 cm. Όπως και ο θάλαμος θωράκισης, τα δύο πηνία έχουν το αποτέλεσμα ότι τα μαγνητικά πεδία με μικρή χωρική εξάρτηση καταστέλλονται ακόμη και πριν από τη μέτρηση.

Υπάρχουν ήδη νέες εξελίξεις στον τομέα των αισθητήρων. Έτσι αναπτύχθηκαν μίνι αισθητήρες που λειτουργούν επίσης σε θερμοκρασία δωματίου και μπορούν να μετρήσουν τις δυνάμεις του μαγνητικού πεδίου έως και ένα picotesla. Σημαντικά πλεονεκτήματα της μαγνητοεγκεφαλογραφίας είναι η υψηλή χρονική και χωρική ανάλυση. Η ανάλυση χρόνου είναι καλύτερη από ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου. Άλλα πλεονεκτήματα της μαγνητοεγκεφαλογραφίας σε σχέση με το EEG (ηλεκτροεγκεφαλογραφία) είναι η ευκολία χρήσης και η αριθμητικά απλούστερη μοντελοποίηση.

Μπορείτε να βρείτε το φάρμακό σας εδώ

Κίνδυνοι, παρενέργειες & κίνδυνοι

Δεν αναμένονται προβλήματα υγείας κατά τη χρήση μαγνητοεγκεφαλογραφίας. Η διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς κίνδυνο. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι μεταλλικά μέρη στο σώμα ή τατουάζ με χρωστικές που περιέχουν μέταλλο θα μπορούσαν να επηρεάσουν τα αποτελέσματα της μέτρησης κατά τη διάρκεια της μέτρησης.

Εκτός από ορισμένα πλεονεκτήματα έναντι του EEG (ηλεκτροεγκεφαλογραφία) και άλλων μεθόδων για την εξέταση της λειτουργίας του εγκεφάλου, έχει επίσης μειονεκτήματα. Η υψηλή ανάλυση χρόνου και χώρου αποδεικνύεται σαφώς ότι αποτελεί πλεονέκτημα. Είναι επίσης μια μη επεμβατική νευρολογική εξέταση. Το κύριο μειονέκτημα, ωστόσο, είναι η αμφισημία του αντίστροφου προβλήματος. Στην περίπτωση του αντίστροφου προβλήματος, το αποτέλεσμα είναι γνωστό. Ωστόσο, η αιτία που οδήγησε σε αυτό το εύρημα είναι σε μεγάλο βαθμό άγνωστη.

Όσον αφορά τη μαγνητοεγκεφαλογραφία, αυτό το γεγονός σημαίνει ότι η μετρούμενη δραστηριότητα των περιοχών του εγκεφάλου δεν μπορεί να αποδοθεί σαφώς σε μια λειτουργία ή διαταραχή. Μια επιτυχημένη ανάθεση είναι δυνατή μόνο εάν ισχύει το προηγουμένως επεξεργασμένο μοντέλο.Η σωστή μοντελοποίηση των επιμέρους εγκεφαλικών λειτουργιών μπορεί να επιτευχθεί μόνο με τη σύνδεση της μαγνητοεγκεφαλογραφίας με τις άλλες λειτουργικές μεθόδους εξέτασης.

Αυτές οι μεταβολικά λειτουργικές μέθοδοι είναι η λειτουργική απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (fMRI), η φασματοσκοπία εγγύς υπέρυθρων (NIRS), η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (ΡΕΤ) ή η υπολογιστική τομογραφία εκπομπής μονών φωτονίων (SPECT). Αυτές είναι απεικονιστικές ή φασματοσκοπικές μέθοδοι. Ο συνδυασμός των αποτελεσμάτων τους οδηγεί στην κατανόηση των διαδικασιών που πραγματοποιούνται στις επιμέρους περιοχές του εγκεφάλου. Ένα άλλο μειονέκτημα του MEG είναι ο παράγοντας υψηλού κόστους της διαδικασίας. Αυτά τα κόστη προκύπτουν από τη χρήση μεγάλων ποσοτήτων υγρού ηλίου, το οποίο είναι απαραίτητο στη μαγνητοεγκεφαλογραφία, για τη διατήρηση της υπεραγωγιμότητας.