مغناطیس مغزی فعالیت مغناطیسی را بررسی می کند مغز. همراه با روشهای دیگر ، از آن برای مدل سازی استفاده می شود مغز کارکرد. این روش به طور عمده در تحقیقات و برنامه ریزی روشهای جراحی مغز و اعصاب دشوار استفاده می شود مغز.
مگنتوآنسفالوگرافی چیست؟
مغناطیس مغزی فعالیت مغناطیسی مغز را مطالعه می کند. همراه با روش های دیگر ، برای مدل سازی عملکرد مغز استفاده می شود. مگنتوآنسفالوگرافی ، که با نام MEG نیز شناخته می شود ، روشی معاینه است که فعالیت مغناطیسی مغز را تعیین می کند. در این فرآیند ، اندازه گیری توسط حسگرهای خارجی به نام SQUID انجام می شود. SQUID ها بر اساس سیم پیچ های ابررسانا کار می کنند و می توانند کوچکترین تغییرات میدان مغناطیسی را ثبت کنند. ابررسانا به دمایی نزدیک به صفر مطلق احتیاج دارد. این خنک سازی فقط با هلیوم مایع حاصل می شود. مگنتوآنسفالوگرافها دستگاههای بسیار گران قیمتی هستند ، خصوصاً اینکه ورودی ماهیانه حدود 400 لیتر هلیوم مایع برای عملکرد آنها لازم است. زمینه اصلی کاربرد این فناوری تحقیق است. موضوعات تحقیقاتی به عنوان مثال ، روشن کردن هماهنگ سازی مناطق مختلف مغز در طول توالی های حرکتی یا روشن کردن توسعه یک لرزش. علاوه بر این ، از مگنتوآنسفالوگرافی نیز برای شناسایی ناحیه مغز مسئول حال حاضر استفاده می شود بیماری صرع.
عملکرد ، اثر و اهداف
مگنتوآنسفالوگرافی برای اندازه گیری تغییرات میدان مغناطیسی کوچک تولید شده در طی فعالیت عصبی مغز استفاده می شود. جریان های الکتریکی در حین انتقال محرک در سلول های عصبی هیجان زده می شوند. هر جریان الکتریکی یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. در این فرایند ، یک الگوی فعالیت با فعالیت متفاوت سلولهای عصبی شکل می گیرد. الگوهای فعالیت معمولی وجود دارد که عملکرد مناطق جداگانه مغز را در طی فعالیت های مختلف مشخص می کند. در صورت وجود بیماری ها ، می توان الگوهای انحرافی ایجاد کرد. این انحرافات در مغناطیس مغزی با تغییرات جزئی مغناطیسی شناسایی می شود. در این فرایند ، سیگنال های مغناطیسی مغز ولتاژهای الکتریکی در سیم پیچ های مغناطیس مغزی ایجاد می کنند که به عنوان داده های اندازه گیری ثبت می شوند. سیگنال های مغناطیسی مغز در مقایسه با میدان های مغناطیسی خارجی بسیار کوچک هستند. آنها در محدوده چند femtotesla هستند. میدان مغناطیسی زمین در حال حاضر 100 میلیون برابر بیشتر از میدانهای تولید شده توسط امواج مغزی است. این چالش های مغناطیسی فالوگراف را برای محافظت از آنها در برابر میدان های مغناطیسی خارجی نشان می دهد. بنابراین ، مغناطیس مغناطیسی معمولاً در کابینی با محافظت الکترومغناطیسی تنظیم می شود. در آنجا ، نفوذ زمینه های با فرکانس پایین از اشیا objects مختلف الکتریکی کاهش می یابد. علاوه بر این ، این محفظه محافظ در برابر آن محافظت می کند تابش الکترومغناطیسی. اصل فیزیکی محافظت نیز بر این واقعیت استوار است که میدان های مغناطیسی خارجی به اندازه میدان های مغناطیسی تولید شده توسط مغز وابستگی مکانی زیادی ندارند. بنابراین ، شدت سیگنال های مغناطیسی مغز به طور مرتب با فاصله کاهش می یابد. زمینه های دارای وابستگی مکانی کمتری را می توان توسط سیستم سیم پیچ مغناطیسی سرکوب کرد. این مورد در مورد سیگنال های مغناطیسی ضربان قلب نیز صادق است. اگرچه میدان مغناطیسی زمین نسبتاً قوی است ، اما تأثیر نگران کننده ای در اندازه گیری ندارد. این نتیجه ثابت بودن بسیار زیاد آن است. فقط هنگامی که مغناطیس مغناطیسی در معرض ارتعاشات مکانیکی شدید قرار گیرد ، تأثیر میدان مغناطیسی زمین محسوس می شود. یک مگنتوآنسفالوگراف قادر به ثبت فعالیت کل مغز بدون تاخیر زمانی است. مگنتوآنسفالوگرافهای مدرن حاوی 300 حسگر هستند. آنها ظاهری کلاه مانند دارند و روی آن قرار می گیرند سر برای اندازه گیری مگنتوآنسفالوگرافها به مغناطیس سنج و گرادیومتر تقسیم می شوند. در حالی که مغناطیس سنج ها دارای یک سیم پیچ وانت هستند ، گرادیومترها حاوی دو سیم پیچ وانت با فاصله 1.5 تا 8 سانتی متر از یکدیگر هستند. مانند اتاق محافظ ، این دو سیم پیچ این تأثیر را دارند که میدان های مغناطیسی با وابستگی فضایی کم حتی قبل از اندازه گیری سرکوب می شوند. در حال حاضر تحولات جدیدی در زمینه سنسورها وجود دارد. به عنوان مثال ، سنسورهای کوچک ساخته شده اند که می توانند در دمای اتاق نیز کار کنند و قدرت میدان مغناطیسی را تا یک پیکوتسلا اندازه گیری کنند. از مزایای مهم مگنتوآنسفالوگرافی وضوح زمانی و مکانی بالای آن است. بنابراین ، وضوح زمانی بهتر از یک میلی ثانیه است. سایر مزایای مگنتوآنسفالوگرافی نسبت به EEG (الکتروانسفالوگرافی) سهولت استفاده و مدل سازی ساده تر آن است.
خطرات ، عوارض جانبی و خطرات
نه سلامت هنگام استفاده از مگنتوآنسفالوگرافی مشکلات پیش بینی می شود. این روش را می توان بدون خطر استفاده کرد. با این حال ، باید توجه داشت که قطعات فلزی روی بدن یا خال کوبی هایی با رنگدانه های رنگی حاوی فلز می توانند نتایج اندازه گیری را در طول اندازه گیری تحت تأثیر قرار دهند. علاوه بر برخی از مزایای آن نسبت به EEG (الکتروانسفالوگرافی) و روشهای دیگر برای بررسی عملکرد مغز ، معایبی نیز دارد. زمان زیاد و وضوح مکانی به وضوح نشان می دهد که یک مزیت است. علاوه بر این ، این یک روش معاینه عصبی غیر تهاجمی است. با این حال ، بزرگترین نقطه ضعف ، منحصر به فرد نبودن مسئله معکوس است. در مسئله معکوس ، نتیجه مشخص است. با این حال ، علت ایجاد این نتیجه تا حد زیادی ناشناخته است. با توجه به مغناطیس مغزی ، این واقعیت به این معنی است که فعالیت اندازه گیری شده مناطق مغزی را نمی توان بدون ابهام به یک عملکرد یا اختلال اختصاص داد. تنها درصورتی که مدل تفصیلی قبلی صحیح باشد ، انتساب موفقیت آمیز امکان پذیر است. با این حال ، مدلسازی صحیح عملکردهای فردی مغز تنها با اتصال مگنتوآنسفالوگرافی با سایر روشهای بررسی عملکردی قابل دستیابی است. این روشهای عملکردی متابولیکی عملکردی هستند تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (fMRI) ، طیف سنجی نزدیک به مادون قرمز (NIRS) ، توموگرافی انتشار پوزیترون (PET) ، یا انتشار تک فوتون توموگرافی کامپیوتری (SPECT) اینها روش های تصویربرداری یا طیف سنجی است. ترکیبی از نتایج آنها منجر به درک فرآیندهای رخ داده در مناطق جداگانه مغز می شود. از دیگر معایب MEG هزینه بالای این روش است. این هزینه ها در نتیجه استفاده از مقادیر زیادی هلیوم مایع مورد نیاز در مغناطیس مغزی برای حفظ ابررسانایی است.
