التصوير المغناطيسي للدماغ

ال التصوير المغناطيسي للدماغ يدرس النشاط المغناطيسي للدماغ. جنبا إلى جنب مع الأساليب الأخرى ، يتم استخدامه لنمذجة وظائف الدماغ. تُستخدم هذه التقنية بشكل أساسي في البحث والتخطيط لتدخلات جراحية عصبية صعبة في الدماغ.

ما هو تخطيط الدماغ المغناطيسي؟

تخطيط الدماغ المغناطيسي ، ويسمى أيضًا MEG هي طريقة فحص تحدد النشاط المغناطيسي للدماغ. يتم القياس بواسطة أجهزة استشعار خارجية ، تسمى الحبار. تعمل الحبار على أساس ملفات فائقة التوصيل ويمكنها تسجيل أصغر التغييرات في المجال المغناطيسي. يتطلب الموصل الفائق درجة حرارة تقارب الصفر المطلق.

لا يمكن تحقيق هذا التبريد إلا باستخدام الهيليوم السائل. تعد أجهزة تخطيط الدماغ المغناطيسية أجهزة باهظة الثمن ، خاصة وأن هناك حاجة لحوالي 400 لتر من الهيليوم السائل كل شهر. المجال الرئيسي لتطبيق هذه التكنولوجيا هو البحث. مواضيع البحث هي ، على سبيل المثال ، توضيح تزامن مناطق الدماغ المختلفة أثناء تسلسل الحركة أو توضيح تطور الرعاش. يستخدم تخطيط الدماغ المغناطيسي أيضًا لتحديد منطقة الدماغ المسؤولة عن الصرع الموجود.

الوظيفة والتأثير والأهداف

يستخدم تخطيط الدماغ المغناطيسي لقياس التغيرات الصغيرة في المجال المغناطيسي التي يتم إنشاؤها أثناء النشاط العصبي للدماغ. في الخلايا العصبية ، يتم تحفيز التيارات الكهربائية عند تمرير المنبهات.

يخلق كل تيار كهربائي مجالًا مغناطيسيًا. يخلق النشاط المختلف للخلايا العصبية نمط نشاط. هناك أنماط نشاط نموذجية تميز وظيفة مناطق الدماغ الفردية في الأنشطة المختلفة. ومع ذلك ، في وجود الأمراض ، يمكن أن تنشأ أنماط منحرفة. في تخطيط الدماغ المغناطيسي ، يتم الكشف عن هذه الانحرافات من خلال تغييرات طفيفة في المجال المغناطيسي.

تولد الإشارات المغناطيسية للدماغ جهودًا كهربائية في ملفات جهاز تخطيط الدماغ المغناطيسي ، والتي يتم تسجيلها كبيانات قياس. الإشارات المغناطيسية في الدماغ صغيرة للغاية مقارنة بالمجالات المغناطيسية الخارجية. هم في نطاق عدد قليل من femtotesla. إن المجال المغناطيسي للأرض أقوى 100 مليون مرة من الحقول التي تولدها موجات الدماغ.

يوضح هذا تحديات جهاز التخطيط الدماغي المغناطيسي في حمايتها من المجالات المغناطيسية الخارجية. كقاعدة عامة ، يتم تثبيت جهاز تخطيط الدماغ المغناطيسي في حجرة محمية كهرومغناطيسيًا. هناك ، يتم تقليل تأثير الحقول منخفضة التردد من مختلف الأجسام التي تعمل بالكهرباء. بالإضافة إلى ذلك ، هذه الغرفة الواقية تحمي من الإشعاع الكهرومغناطيسي.

يعتمد المبدأ المادي للحماية أيضًا على حقيقة أن المجالات المغناطيسية الخارجية لا تعتمد على الموقع مثل الحقول المغناطيسية التي يولدها الدماغ. تتناقص شدة الإشارات المغناطيسية للدماغ تربيعًا مع المسافة. يمكن قمع الحقول الأقل اعتمادًا على الموقع بواسطة نظام الملف في جهاز تخطيط الدماغ المغناطيسي. ينطبق هذا أيضًا على الإشارات المغناطيسية من دقات القلب. على الرغم من أن المجال المغناطيسي للأرض قوي نسبيًا ، إلا أنه لا يتداخل مع القياس.

هذا ناتج عن حقيقة أنه ثابت للغاية. فقط عندما يتعرض مخطط الدماغ المغناطيسي لاهتزازات ميكانيكية قوية يكون تأثير المجال المغناطيسي للأرض ملحوظًا. جهاز تخطيط الدماغ المغناطيسي قادر على تسجيل النشاط الكلي للدماغ دون تأخير. تحتوي أجهزة تخطيط الدماغ المغناطيسية الحديثة على ما يصل إلى 300 جهاز استشعار.

لها مظهر يشبه الخوذة ويتم وضعها على الرأس للقياس. في تخطيط الدماغ المغناطيسي ، يتم التمييز بين مقاييس المغناطيسية ومقاييس التدرج. بينما تحتوي مقاييس المغناطيسية على ملف التقاط واحد ، تحتوي مقاييس التدرج على ملفين التقاط على مسافة 1.5 إلى 8 سم. مثل غرفة التدريع ، فإن الملفين لهما تأثير أن المجالات المغناطيسية ذات الاعتماد المكاني القليل يتم قمعها حتى قبل القياس.

هناك بالفعل تطورات جديدة في مجال أجهزة الاستشعار. لذلك تم تطوير أجهزة استشعار صغيرة تعمل أيضًا في درجة حرارة الغرفة ويمكنها قياس شدة المجال المغناطيسي حتى picotesla. تتمثل المزايا المهمة لتخطيط الدماغ المغناطيسي في استبانة الزمانية والمكانية العالية. دقة الوقت أفضل من ميلي ثانية. تتمثل المزايا الإضافية لتخطيط الدماغ المغناطيسي على EEG (تخطيط كهربية الدماغ) في سهولة استخدامه ونمذجة أبسط عدديًا.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

المخاطر والآثار الجانبية والأخطار

لا يتوقع حدوث مشاكل صحية عند استخدام تخطيط الدماغ المغناطيسي. يمكن استخدام الإجراء دون مخاطر. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أنه أثناء القياس ، يمكن أن تؤثر الأجزاء المعدنية على الجسم أو الوشم مع أصباغ ملونة تحتوي على المعادن على نتائج القياس.

بالإضافة إلى بعض المزايا التي تتفوق على تخطيط كهربية الدماغ (EEG) والطرق الأخرى لفحص وظائف الدماغ ، فإن له أيضًا عيوبًا. من الواضح أن الدقة العالية للزمان والمكان هي ميزة. وهو أيضًا فحص عصبي غير جراحي. لكن العيب الرئيسي هو غموض المشكلة العكسية. مع المسألة العكسية ، تكون النتيجة معروفة. ومع ذلك ، فإن السبب الذي أدى إلى هذه النتيجة غير معروف إلى حد كبير.

فيما يتعلق بالتخطيط المغناطيسي للدماغ ، فإن هذه الحقيقة تعني أن النشاط المقاس لمناطق الدماغ لا يمكن تعيينه بوضوح لوظيفة أو اضطراب. التعيين الناجح ممكن فقط إذا تم تطبيق النموذج الذي تم إعداده مسبقًا.لا يمكن تحقيق النمذجة الصحيحة لوظائف الدماغ الفردية إلا عن طريق اقتران تخطيط الدماغ المغناطيسي مع طرق الفحص الوظيفية الأخرى.

هذه الطرق الوظيفية الأيضية هي التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) ، والتحليل الطيفي القريب من الأشعة تحت الحمراء (NIRS) ، والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) أو التصوير المقطعي المحوسب بإصدار فوتون واحد (SPECT). هذه هي طرق التصوير أو التحليل الطيفي. يؤدي الجمع بين نتائجهم إلى فهم العمليات التي تحدث في مناطق الدماغ الفردية. عيب آخر لـ MEG هو عامل التكلفة المرتفع للعملية. هذه التكاليف ناتجة عن استخدام كميات كبيرة من الهيليوم السائل ، وهو أمر ضروري في تخطيط الدماغ المغناطيسي ، للحفاظ على الموصلية الفائقة.