脳磁図は、の磁気活動を調べます 脳。 他の方法と一緒に、それはモデル化するために使用されます 脳 関数。 この技術は、主に研究で使用され、困難な脳神経外科手術を計画するために使用されます。 脳.
脳磁図とは何ですか？
脳磁図は脳の磁気活動を研究します。 他の方法とともに、それは脳機能をモデル化するために使用されます。 MEGとしても知られる脳磁図は、脳の磁気活動を測定する検査方法です。 このプロセスでは、測定はSQUIDと呼ばれる外部センサーによって行われます。 SQUIDは超電導コイルに基づいて動作し、最小の磁場変化を記録できます。 超伝導体は絶対零度に近い温度を必要とします。 この冷却は、液体ヘリウムによってのみ達成できます。 脳磁計は非常に高価な装置であり、特にその操作には毎月約400リットルの液体ヘリウムを投入する必要があるためです。 この技術の主な応用分野は研究です。 研究トピックは、例えば、運動シーケンス中の異なる脳領域の同期の明確化または発達の明確化です。 震え。 さらに、脳磁図は、現在の原因となる脳領域を特定するためにも使用されます てんかん.
機能、効果、および目標
脳磁図は、脳の神経活動中に生成される小さな磁場の変化を測定するために使用されます。 電流は、刺激の伝達中にニューロンで励起されます。 各電流は磁場を生成します。 このプロセスでは、神経細胞のさまざまな活動によって活動パターンが形成されます。 さまざまな活動中の個々の脳領域の機能を特徴付ける典型的な活動パターンがあります。 ただし、病気が存在する場合は、パターンが逸脱する可能性があります。 これらの偏差は、わずかな磁場の変化によって脳磁図で検出されます。 この過程で、脳からの磁気信号が脳磁図のコイルに電圧を発生させ、測定データとして記録します。 脳内の磁気信号は、外部磁場に比べて非常に小さいです。 それらは数フェムトテスラの範囲にあります。 地球の磁場は、脳波によって生成される磁場よりもすでに100億倍強力です。 これは、脳磁図を外部磁場から保護するという課題を示しています。 したがって、脳磁図は通常、電磁的にシールドされたキャビンに設置されます。 そこでは、さまざまな電気的に操作される物体からの低周波場の影響が減衰されます。 さらに、このシールドチャンバーは 電磁放射。 シールドの物理的原理は、外部磁場が脳によって生成される磁場ほど大きな空間依存性を持たないという事実にも基づいています。 したがって、脳の磁気信号の強度は、距離とともに二次関数的に減少します。 脳磁図のコイルシステムにより、空間依存性の低い磁場を抑制することができます。 これは、心拍の磁気信号にも当てはまります。 地球の磁場は比較的強いですが、測定に悪影響を与えることもありません。 これは、それが非常に一定であるという事実に起因します。 脳磁図が強い機械的振動にさらされた場合にのみ、地球の磁場の影響が顕著になります。 脳磁図は、時間の遅れなしに脳の総活動を記録することができます。 最新の脳磁計には、最大300個のセンサーが含まれています。 彼らはヘルメットのような外観を持っており、上に配置されています 測定用。 脳磁計は磁力計と勾配計に分けられます。 磁力計には1.5つのピックアップコイルがありますが、勾配計には8〜XNUMXcmの間隔でXNUMXつのピックアップコイルがあります。 シールドチャンバーと同様に、XNUMXつのコイルは、測定前でも空間依存性の低い磁場を抑制する効果があります。 センサーの分野ではすでに新しい開発が行われています。 たとえば、室温で動作し、最大XNUMXピコテスラの磁場強度を測定できる小型センサーが開発されました。 脳磁図の重要な利点は、その高い時間的および空間的分解能です。したがって、時間分解能はXNUMXミリ秒よりも優れています。 EEGに対する脳磁図の他の利点（脳波検査）は、その使いやすさと数値的に単純なモデリングです。
リスク、副作用、および危険
いいえ 健康 脳磁図を使用する場合、問題が予想されます。 この手順はリスクなしで使用できます。 ただし、身体の金属部分や金属含有着色顔料の入れ墨は、測定中の測定結果に影響を与える可能性があることに注意してください。 EEGに対するいくつかの利点に加えて（脳波検査）および脳機能を調べるための他の方法、それはまた不利な点があります。 高い時間と空間分解能が明らかに利点であることが証明されています。 また、非侵襲的な神経学的検査法です。 ただし、最大の欠点は、逆問題の非一意性です。 逆問題では、結果は既知です。 ただし、この結果に至った原因はほとんどわかっていません。 脳磁図に関して、この事実は、脳領域の測定された活動を機能または障害に明確に割り当てることができないことを意味します。 以前に作成されたモデルが正しい場合にのみ、正常な割り当てが可能です。 ただし、個々の脳機能の正しいモデリングは、脳磁図を他の機能検査方法と組み合わせることによってのみ達成できます。 これらの代謝機能法は機能的です 磁気共鳴画像 （fMRI）、近赤外分光法（NIRS）、 陽電子放出断層撮影 （PET）、または単一光子放射 コンピュータ断層撮影 （SPECT）。 これらは、イメージングまたは分光技術です。 それらの結果の組み合わせは、個々の脳領域で発生するプロセスの理解につながります。 MEGのもうXNUMXつの欠点は、手順のコストが高いことです。 これらのコストは、超伝導を維持するために脳磁図に必要な大量の液体ヘリウムを使用することから生じます。
