O методе МЭГ

Магнитоэнцефалография: основы метода

Магнитоэнцефалография (МЭГ) — это неинвазивный нейрофизиологический метод, позволяющий измерять магнитные поля, генерируемые нейронной активностью мозга. Анализ пространственного распределения магнитных полей позволяет локализовать источники активности в головном мозге. Информация о функции мозга получается путем сопоставления положения этих источников с анатомической информацией о структуре мозга, полученной с помощью структурной магнито-резонансной томографии (cМРТ).

Основные особенности МЭГ:

МЭГ непосредственно отражает работу нервных клеток. Это отличает данный метод от других современных методов функционального картирования, таких как функциональная магнито-резонансная томография (фМРТ / fMRI), позитроннная эмисионная томография (ПЭТ / PET) и однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ / SPECT), которые измеряют метаболизм мозга и предоставляют косвенную информацию о работе нейронов.

МЭГ имеет очень высокое временнóе разрешение, составляющее доли миллисекунды. Это отличает данный метод от методов фМРТ, ПЭТ и ОФЭКТ, имеющих гораздо более грубое временнóе разрешение (секунды).

МЭГ имеет превосходное пространственное разрешение: источники могут быть локализованы с точностью до миллиметров.

МЭГ полностью неинвазивна. Она не требует инъекции изотопов или воздействия рентгеновскими лучами и магнитными полями. Исследования могут проводиться у детей и младенцев. Возможны повторные тесты.

Информация, полученная с помощью МЭГ, дополняет данные других методов функционального и структурного картирования, давая более полное представление о работе мозга. Магнитные поля возникают всякий раз, когда есть электрический ток, неважно, происходит ли это в проводе или в нейроне.

Проводимость тканей мозга и черепа влияет на магнитные поля. Поэтому в отличие от метода электроэнцефалографии (ЭЭГ), регистрирующего электрические потенциалы, искажаемые тканями головы, МЭГ регистрирует неискаженный сигнал, что позволяет гораздо точнее реконструировать источники нейронной активности, чем в случае ЭЭГ. Магнитное поле чрезвычайно слабо, но оно может быть зарегистрировано датчиками, работающими на основе эффекта сверхпроводимости (сквиды / SQUIDs). Анализируя пространственное распределение магнитных полей в сочетании с МРТ-данными об индивидуальной структуре мозга человека, можно оценить локализацию источника нервной активности внутри головного мозга.

МЭГ — единственный неинвазивный метод визуализации работы головного мозга, который имеет как идеальное временнóе, так и высокое пространственное разрешение. Другие неинвазивные методы нейровизуализации имеют либо плохое временнóе, либо грубое пространственное разрешение. Альтернативой МЭГ является интракраниальная ЭЭГ, у которой есть серьезный недостаток — она инвазивна.

МЭГ — уникальный исследовательский инструмент. Кроме того, МЭГ является эффективным диагностическим инструментом для оценки локализации источников патологической активности и для картирования функций мозга при планировании хирургического вмешательства.

Развитие МЭГ-технологии

Функционирование сверхпроводящих датчиков МЭГ (сквидов / SQUIDs) требует их охлаждения до 4 К. Поэтому датчики помещаются в жидкий гелий. Потребность в таком низкотемпературном охлаждении делает низкотемпературный МЭГ (LowTc МЭГ) и его обслуживание очень дорогостоящими. Более того, необходимость изоляции сквидов от комнатной температуры приводит к увеличению их расстояния от источников магнитного поля в мозге человека и снижает их чувствительность к этим источникам.

Исследователи пытаются преодолеть эти недостатки обычного МЭГ разрабатывая альтернативные методы, основанные на высокотемпературной сверхпроводимости (HighTc MEG) или на оптической технологии. Однако в настоящее время МЭГ на основе низкотемпературной проводимости остается единственным надежным и коммерчески доступным методом для полномасштабного измерения магнитных полей головного мозга.