magnetoencefalografi

De magnetoencefalografi studerer den magnetiske aktiviteten til hjernen. Sammen med andre metoder brukes det til å modellere hjernefunksjoner. Denne teknikken brukes hovedsakelig i forskning og for å planlegge vanskelige nevrokirurgiske inngrep i hjernen.

Hva er magnetoencefalografi?

Magnetoencefalography, også kalt MEG er en undersøkelsesmetode som bestemmer hjernens magnetiske aktivitet. Målingen utføres av eksterne sensorer, de såkalte SQUID-ene. SQUIDs fungerer på basis av superledende spoler og kan registrere de minste endringene i magnetfeltet. Superlederen krever en temperatur som er nesten absolutt null.

Denne avkjøling kan bare oppnås med flytende helium. Magnetoencefalografene er svært kostbare apparater, spesielt siden det er nødvendig med rundt 400 liter flytende helium hver måned. Hovedområdet for anvendelsen av denne teknologien er forskning. Forskningsemner er for eksempel avklaring av synkronisering av forskjellige hjerneområder under bevegelsessekvenser eller belysning av utviklingen av en skjelving. Magnetoencephalography brukes også til å identifisere området i hjernen som er ansvarlig for en eksisterende epilepsi.

Funksjon, effekt og mål

Magnetoencephalography brukes til å måle de små endringene i magnetfeltet som genereres under hjernens neuronale aktivitet. Elektriske strømmer blir stimulert i nervecellene når stimulansen overføres.

Hver elektrisk strøm skaper et magnetfelt. Nervecellenes forskjellige aktivitet skaper et aktivitetsmønster. Det er typiske aktivitetsmønstre som kjennetegner funksjonen til individuelle hjerneområder i forskjellige aktiviteter. I nærvær av sykdommer kan det imidlertid oppstå forskjellige mønstre. I magnetoencefalografi oppdages disse avvikene ved små endringer i magnetfeltet.

De magnetiske signalene til hjernen genererer elektriske spenninger i spiralene til magnetoencefalografen, som er registrert som måledata. De magnetiske signalene i hjernen er ekstremt små sammenlignet med eksterne magnetfelt. De er i området fra noen få femtotesla. Jordens magnetfelt er allerede 100 millioner ganger sterkere enn feltene som genereres av hjernebølger.

Dette viser utfordringene fra magnetoencefalografen med å beskytte dem mot ytre magnetiske felt. Som regel er derfor magnetoencefalografen installert i en elektromagnetisk skjermet kabin. Der dempes påvirkningen av lavfrekvente felt fra forskjellige elektrisk drevne gjenstander. I tillegg beskytter dette avskjermingskammeret mot elektromagnetisk stråling.

Det fysiske prinsippet for skjerming er også basert på det faktum at de eksterne magnetfeltene ikke er så avhengig av plassering som magnetfeltene som genereres av hjernen. Intensiteten til hjernens magnetiske signaler avtar kvadratisk med avstanden. Felt som er mindre avhengig av beliggenhet, kan undertrykkes av magnetsencefalografens spolesystem. Dette gjelder også magnetiske signaler fra hjerteslag. Selv om jordas magnetfelt er relativt sterkt, forstyrrer det ikke målingen.

Det skyldes at det er veldig konstant. Påvirkningen av jordens magnetfelt merkes bare når magnetoencefalografen blir utsatt for sterke mekaniske vibrasjoner. En magnetoencefalograf er i stand til å registrere hjernens totale aktivitet uten forsinkelse. Moderne magnetiske encefalografier inneholder opptil 300 sensorer.

De har et hjelmlignende utseende og plasseres på hodet for måling. I magnetoencefalografier skilles det mellom magnetometre og gradiometre. Mens magnetometre har en oppsamlingsspole, inneholder gradiometre to oppsamlingsspoler i en avstand fra 1,5 til 8 cm. De to spolene, som avskjermingskammeret, har den effekten at magnetfelt med liten romlig avhengighet undertrykkes allerede før målingen.

Det er allerede ny utvikling innen sensorer. Så det ble utviklet minisensorer som også fungerer ved romtemperatur og kan måle magnetfeltstyrker på opptil en picotesla. Viktige fordeler med magnetoencefalografi er dens høye tidsmessige og romlige oppløsning. Tidsoppløsningen er bedre enn et millisekund. Ytterligere fordeler med magnetoencefalografi fremfor EEG (elektroencefalografi) er brukervennligheten og numerisk enklere modellering.

Du finner medisinene dine her

Risiko, bivirkninger og farer

Ingen helseproblemer kan forventes ved bruk av magnetoencefalografi. Prosedyren kan brukes uten risiko. Det skal imidlertid bemerkes at under målingen kan metalldeler på kroppen eller tatoveringer med metallholdige fargepigmenter påvirke måleresultatene.

I tillegg til noen fordeler fremfor EEG (elektroencefalografi) og andre metoder for å undersøke hjernens funksjon, har det også ulemper. Den høye tiden og romoppløsningen viser seg å være en fordel. Det er også en ikke-invasiv nevrologisk undersøkelse. Den største ulempen er imidlertid tvetydigheten i det omvendte problemet. Når det gjelder det omvendte problemet, er resultatet kjent. Årsaken som førte til dette resultatet er imidlertid stort sett ukjent.

Når det gjelder magnetoencefalografi, betyr dette at den målte aktiviteten i hjerneområder ikke kan tildeles en funksjon eller lidelse. En vellykket oppgave er bare mulig hvis den tidligere utarbeidede modellen gjelder.Riktig modellering av de individuelle hjernefunksjonene kan bare oppnås ved å koble magnetoencefalografi med de andre funksjonelle undersøkelsesmetodene.

Disse metabolske funksjonelle metodene er funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI), nær infrarød spektroskopi (NIRS), positron emission tomography (PET) eller single-foton emission computated tomography (SPECT). Dette er avbildnings- eller spektroskopiske metoder. Kombinasjonen av resultatene deres fører til forståelse av prosessene som foregår i de enkelte hjerneområder. En annen ulempe med MEG er prosessens høye kostnadsfaktor. Disse kostnadene er resultatet av bruk av store mengder flytende helium, som er nødvendig i magnetoencefalografi, for å opprettholde superledningsevne.