La magnétoencéphalographie examine l'activité magnétique du cerveau. Avec d'autres méthodes, il est utilisé pour modéliser cerveau les fonctions. La technique est principalement utilisée dans la recherche et pour planifier des procédures neurochirurgicales difficiles sur le cerveau.
Qu'est-ce que la magnétoencéphalographie ?
La magnétoencéphalographie étudie l'activité magnétique du cerveau. Avec d'autres méthodes, il est utilisé pour modéliser la fonction cérébrale. La magnétoencéphalographie, également connue sous le nom de MEG, est une méthode d'examen qui détermine l'activité magnétique du cerveau. Dans ce processus, la mesure est effectuée par des capteurs externes appelés SQUID. Les SQUID fonctionnent sur la base de bobines supraconductrices et peuvent enregistrer les plus petites variations de champ magnétique. Le supraconducteur nécessite une température proche du zéro absolu. Ce refroidissement ne peut être réalisé que par de l'hélium liquide. Les magnétoencéphalographes sont des appareils très coûteux, d'autant plus qu'un apport mensuel d'environ 400 litres d'hélium liquide est nécessaire à leur fonctionnement. Le principal domaine d'application de cette technologie est la recherche. Les thèmes de recherche sont, par exemple, la clarification de la synchronisation de différentes aires cérébrales lors des séquences de mouvements ou la clarification du développement d'un tremblement. De plus, la magnétoencéphalographie est également utilisée pour identifier la zone du cerveau responsable d'un présent épilepsie.
Fonction, effet et objectifs
La magnétoencéphalographie est utilisée pour mesurer les petits changements de champ magnétique produits pendant l'activité neuronale du cerveau. Les courants électriques sont excités dans les neurones lors de la transmission du stimulus. Chaque courant électrique génère un champ magnétique. Dans ce processus, un modèle d'activité est formé par l'activité différente des cellules nerveuses. Il existe des modèles d'activité typiques qui caractérisent la fonction de zones individuelles du cerveau au cours de différentes activités. En présence de maladies, cependant, des schémas divergents peuvent survenir. Ces déviations sont détectées en magnétoencéphalographie par de légers changements de champ magnétique. Dans ce processus, les signaux magnétiques du cerveau génèrent des tensions électriques dans les bobines du magnétoencéphalographe, qui sont enregistrées en tant que données de mesure. Les signaux magnétiques dans le cerveau sont extrêmement faibles par rapport aux champs magnétiques externes. Ils sont de l'ordre de quelques femtotesla. Le champ magnétique terrestre est déjà 100 millions de fois plus puissant que les champs générés par les ondes cérébrales. Cela montre les défis du magnétoencéphalographe pour les protéger des champs magnétiques externes. Par conséquent, le magnétoencéphalographe est généralement installé dans une cabine blindée électromagnétiquement. Là, l'influence des champs basse fréquence de divers objets actionnés électriquement est atténuée. De plus, cette chambre de blindage protège contre un rayonnement électromagnétique. Le principe physique du blindage repose également sur le fait que les champs magnétiques externes n'ont pas une dépendance spatiale aussi importante que les champs magnétiques générés par le cerveau. Ainsi, l'intensité des signaux magnétiques du cerveau diminue quadratiquement avec la distance. Les champs à faible dépendance spatiale peuvent être supprimés par le système de bobines du magnétoencéphalographe. Ceci est également vrai pour les signaux magnétiques des battements cardiaques. Bien que le champ magnétique terrestre soit relativement puissant, il n'exerce pas non plus d'influence perturbatrice sur la mesure. Cela résulte du fait qu'il est très constant. Ce n'est que lorsque le magnétoencéphalographe est exposé à de fortes vibrations mécaniques que l'influence du champ magnétique terrestre devient perceptible. Un magnétoencéphalographe est capable d'enregistrer l'activité totale du cerveau sans aucun délai. Les magnétoencéphalographes modernes contiennent jusqu'à 300 capteurs. Ils ont l'apparence d'un casque et sont placés sur le front pour la mesure. Les magnétoencéphalographes sont divisés en magnétomètres et gradiomètres. Alors que les magnétomètres ont une bobine de captage, les gradiomètres contiennent deux bobines de captage espacées de 1.5 à 8 cm. Comme la chambre de blindage, les deux bobines ont pour effet de supprimer les champs magnétiques à faible dépendance spatiale avant même la mesure. Il y a déjà de nouveaux développements dans le domaine des capteurs. Par exemple, des capteurs miniatures ont été développés qui peuvent également fonctionner à température ambiante et mesurer des intensités de champ magnétique allant jusqu'à un picotesla. Les avantages importants de la magnétoencéphalographie sont sa haute résolution temporelle et spatiale. Ainsi, la résolution temporelle est meilleure qu'une milliseconde. Autres avantages de la magnétoencéphalographie par rapport à l'EEG (électroencéphalographie) sont sa facilité d'utilisation et sa modélisation numériquement plus simple.
Risques, effets secondaires et dangers
Non décomposition cellulaire des problèmes sont attendus lors de l'utilisation de la magnétoencéphalographie. La procédure peut être utilisée sans risque. Cependant, il convient de noter que les parties métalliques du corps ou les tatouages avec des pigments de couleur contenant du métal pourraient influencer les résultats de la mesure pendant la mesure. En plus de certains avantages par rapport à l'EEG (électroencéphalographie) et d'autres méthodes d'examen de la fonction cérébrale, elle présente également des inconvénients. La haute résolution temporelle et spatiale s'avère clairement être un avantage. De plus, il s'agit d'une méthode d'examen neurologique non invasive. Cependant, le plus grand inconvénient est la non-unicité du problème inverse. Dans le problème inverse, le résultat est connu. Cependant, la cause qui a conduit à ce résultat est largement inconnue. En ce qui concerne la magnétoencéphalographie, ce fait signifie que l'activité mesurée des zones cérébrales ne peut pas être attribuée sans ambiguïté à une fonction ou à un trouble. Ce n'est que si le modèle élaboré précédemment est correct qu'une affectation réussie est possible. Cependant, une modélisation correcte des fonctions cérébrales individuelles ne peut être obtenue qu'en couplant la magnétoencéphalographie avec les autres méthodes d'examen fonctionnel. Ces méthodes fonctionnelles métaboliques sont fonctionnelles imagerie par résonance magnétique (IRMf), spectroscopie proche infrarouge (NIRS), tomographie par émission de positrons (PET), ou émission de photons uniques tomodensitométrie (SPECT). Ce sont des techniques d'imagerie ou spectroscopiques. La combinaison de leurs résultats conduit à une compréhension des processus se produisant dans des zones individuelles du cerveau. Un autre inconvénient de MEG est le coût élevé de la procédure. Ces coûts résultent de l'utilisation de grandes quantités d'hélium liquide nécessaires en magnétoencéphalographie pour maintenir la supraconductivité.
