Magnetoencephalography kiểm tra hoạt động từ tính của não. Cùng với các phương pháp khác, nó được sử dụng để lập mô hình não chức năng. Kỹ thuật này được sử dụng chủ yếu trong nghiên cứu và lập kế hoạch cho các quy trình phẫu thuật thần kinh khó trên não.
Từ vựng là gì?
Magnetoencephalography nghiên cứu hoạt động từ tính của não. Cùng với các phương pháp khác, nó được sử dụng để lập mô hình chức năng não. Magnetoencephalography, còn được gọi là MEG, là một phương pháp kiểm tra xác định hoạt động từ tính của não. Trong quá trình này, phép đo được thực hiện bởi các cảm biến bên ngoài được gọi là SQUID. SQUIDs hoạt động trên cơ sở cuộn dây siêu dẫn và có thể ghi lại những thay đổi từ trường nhỏ nhất. Chất siêu dẫn yêu cầu nhiệt độ gần bằng không tuyệt đối. Sự làm mát này chỉ có thể đạt được bằng helium lỏng. Máy đo điện não đồ là những thiết bị rất đắt tiền, đặc biệt là vì cần đầu vào hàng tháng khoảng 400 lít helium lỏng cho hoạt động của chúng. Lĩnh vực ứng dụng chính của công nghệ này là nghiên cứu. Các chủ đề nghiên cứu, ví dụ, làm rõ sự đồng bộ của các vùng não khác nhau trong các chuỗi chuyển động hoặc làm rõ sự phát triển của một run. Hơn nữa, từ tính não đồ cũng được sử dụng để xác định vùng não chịu trách nhiệm về hiện tại động kinh.
Chức năng, tác dụng và mục tiêu
Magnetoencephalography được sử dụng để đo những thay đổi từ trường nhỏ được tạo ra trong quá trình hoạt động của tế bào thần kinh của não. Dòng điện bị kích thích trong tế bào thần kinh trong quá trình truyền kích thích. Mỗi dòng điện tạo ra một từ trường. Trong quá trình này, một mô hình hoạt động được hình thành bởi các hoạt động khác nhau của các tế bào thần kinh. Có những mô hình hoạt động điển hình đặc trưng cho chức năng của các vùng não riêng lẻ trong các hoạt động khác nhau. Tuy nhiên, khi có bệnh, các mô hình lệch lạc có thể phát sinh. Những sai lệch này được phát hiện trong phương pháp ghi từ trên não bằng những thay đổi từ trường nhỏ. Trong quá trình này, các tín hiệu từ trường từ não tạo ra các điện áp trong các cuộn dây của máy từ não, được ghi lại dưới dạng dữ liệu đo lường. Các tín hiệu từ trường trong não cực kỳ nhỏ so với từ trường bên ngoài. Chúng nằm trong phạm vi của một vài femtotesla. Từ trường của trái đất đã mạnh hơn 100 triệu lần so với từ trường do sóng não tạo ra. Điều này cho thấy những thách thức của máy đo từ tính trong việc bảo vệ chúng khỏi từ trường bên ngoài. Do đó, máy đo điện não đồ thường được thiết lập trong một cabin được che chắn bằng điện từ. Ở đó, ảnh hưởng của trường tần số thấp từ các vật thể hoạt động bằng điện khác nhau bị suy giảm. Ngoài ra, buồng che chắn này bảo vệ chống lại bức xạ điện từ. Nguyên tắc vật lý của việc che chắn cũng dựa trên thực tế là từ trường bên ngoài không có sự phụ thuộc không gian lớn như từ trường do não tạo ra. Do đó, cường độ tín hiệu từ trường của não giảm bậc hai theo khoảng cách. Các trường có sự phụ thuộc không gian thấp hơn có thể bị triệt tiêu bởi hệ thống cuộn dây của máy đo điện não đồ. Điều này cũng đúng với các tín hiệu từ trường của nhịp tim. Mặc dù từ trường của trái đất tương đối mạnh, nhưng nó cũng không gây ảnh hưởng đáng lo ngại đến phép đo. Điều này dẫn đến thực tế là nó rất không đổi. Chỉ khi máy đo điện não tiếp xúc với các dao động cơ học mạnh, ảnh hưởng của từ trường trái đất mới trở nên đáng chú ý. Máy đo từ não có thể ghi lại toàn bộ hoạt động của não mà không bị trễ thời gian. Máy đo từ tính hiện đại chứa tới 300 cảm biến. Chúng có hình dáng giống mũ bảo hiểm và được đặt trên cái đầu để đo lường. Từ kế được chia thành từ kế và dụng cụ đo trọng sai. Trong khi từ kế có một cuộn dây nạp, thì máy đo trọng lượng chứa hai cuộn dây nạp cách nhau từ 1.5 đến 8 cm. Giống như buồng che chắn, hai cuộn dây có tác dụng làm cho từ trường có sự phụ thuộc không gian thấp bị triệt tiêu ngay cả trước khi đo. Đã có những phát triển mới trong lĩnh vực cảm biến. Ví dụ, các cảm biến thu nhỏ đã được phát triển có thể hoạt động ở nhiệt độ phòng và đo cường độ từ trường lên đến một picotesla. Ưu điểm quan trọng của phương pháp điện não đồ từ là độ phân giải không gian và thời gian cao, do đó, độ phân giải thời gian tốt hơn một phần nghìn giây. Các ưu điểm khác của phương pháp ghi não từ so với điện não đồ (điện não đồ) là tính dễ sử dụng và mô hình số đơn giản hơn.
Rủi ro, tác dụng phụ và nguy cơ
Không sức khỏe các vấn đề được mong đợi khi sử dụng phương pháp điện não đồ từ. Quy trình này có thể được sử dụng mà không có rủi ro. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các bộ phận kim loại trên cơ thể hoặc hình xăm có sắc tố màu chứa kim loại có thể ảnh hưởng đến kết quả đo trong quá trình đo. Ngoài một số ưu điểm so với EEG (điện não đồ) và các phương pháp khác để kiểm tra chức năng não, nó cũng có nhược điểm. Thời gian và độ phân giải không gian cao rõ ràng là một lợi thế. Ngoài ra, nó còn là một phương pháp khám thần kinh không xâm lấn. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất là tính không đơn nhất của Bài toán nghịch đảo. Trong Bài toán nghịch đảo, kết quả đã biết. Tuy nhiên, nguyên nhân dẫn đến kết quả này phần lớn vẫn chưa được biết. Đối với phương pháp đo từ não đồ, thực tế này có nghĩa là hoạt động đo được của các vùng não không thể được gán rõ ràng cho một chức năng hoặc rối loạn. Chỉ khi mô hình được xây dựng trước đó là chính xác, thì việc chuyển nhượng thành công mới có thể thực hiện được. Tuy nhiên, việc mô hình hóa chính xác các chức năng não riêng lẻ chỉ có thể đạt được bằng cách kết hợp phương pháp đo từ não với các phương pháp kiểm tra chức năng khác. Các phương pháp chức năng chuyển hóa này có chức năng chụp cộng hưởng từ (fMRI), quang phổ cận hồng ngoại (NIRS), Chụp cắt lớp phát xạ positron (PET), hoặc phát xạ photon đơn Chụp cắt lớp vi tính (SPECT). Đây là các kỹ thuật hình ảnh hoặc quang phổ. Sự kết hợp các kết quả của chúng dẫn đến sự hiểu biết về các quá trình xảy ra trong các vùng não riêng lẻ. Một nhược điểm khác của MEG là chi phí thủ tục cao. Những chi phí này là kết quả của việc sử dụng một lượng lớn helium lỏng cần thiết trong phương pháp ghi não từ để duy trì tính siêu dẫn.
