Magnetoencefalografia

o Magnetoencefalografia estuda a atividade magnética do cérebro. Junto com outros métodos, é usado para modelar as funções cerebrais. Essa técnica é usada principalmente em pesquisas e no planejamento de intervenções neurocirúrgicas difíceis no cérebro.

O que é magnetoencefalografia?

Magnetoencefalografia, também chamada de MEG é um método de exame que determina a atividade magnética do cérebro. A medição é realizada por sensores externos, os chamados SQUIDs. Os SQUIDs funcionam com base em bobinas supercondutoras e podem registrar as menores mudanças no campo magnético. O supercondutor requer uma temperatura que é quase zero absoluto.

Esse resfriamento só pode ser obtido com hélio líquido. Os magnetoencefalógrafos são aparelhos muito caros, especialmente porque cerca de 400 litros de hélio líquido são necessários para operar a cada mês. A principal área de aplicação dessa tecnologia é a pesquisa. Os tópicos de pesquisa são, por exemplo, o esclarecimento da sincronização de diferentes áreas do cérebro durante as sequências de movimento ou a elucidação do desenvolvimento de um tremor. A magnetoencefalografia também é usada para identificar a área do cérebro responsável por uma epilepsia existente.

Função, efeito e objetivos

A magnetoencefalografia é usada para medir as pequenas mudanças no campo magnético que são geradas durante a atividade neuronal do cérebro. Correntes elétricas são estimuladas nas células nervosas quando o estímulo é transmitido.

Cada corrente elétrica cria um campo magnético. A atividade diferente das células nervosas cria um padrão de atividade. Existem padrões de atividade típicos que caracterizam a função de áreas cerebrais individuais em diferentes atividades. Na presença de doenças, no entanto, podem surgir padrões divergentes. Na magnetoencefalografia, esses desvios são detectados por leves mudanças no campo magnético.

Os sinais magnéticos do cérebro geram voltagens elétricas nas bobinas do magnetoencefalógrafo, que são registradas como dados de medição. Os sinais magnéticos no cérebro são extremamente pequenos em comparação com os campos magnéticos externos. Eles estão na faixa de alguns femtotesla. O campo magnético da Terra já é 100 milhões de vezes mais forte do que os campos gerados pelas ondas cerebrais.

Isso mostra os desafios do magnetoencefalógrafo em protegê-los de campos magnéticos externos. Via de regra, o magnetoencefalógrafo é, portanto, instalado em uma cabine blindada eletromagneticamente. Lá, a influência dos campos de baixa frequência de vários objetos operados eletricamente é amortecida. Além disso, esta câmara de blindagem protege contra radiação eletromagnética.

O princípio físico da blindagem também se baseia no fato de que os campos magnéticos externos não são tão dependentes da localização quanto os campos magnéticos gerados pelo cérebro. A intensidade dos sinais magnéticos do cérebro diminui quadraticamente com a distância. Os campos que são menos dependentes da localização podem ser suprimidos pelo sistema de bobinas do magnetoencefalógrafo. Isso também se aplica aos sinais magnéticos dos batimentos cardíacos. Embora o campo magnético da Terra seja comparativamente forte, ele não interfere na medição.

Isso resulta do fato de ser muito constante. A influência do campo magnético terrestre só é perceptível quando o magnetoencefalógrafo é exposto a fortes vibrações mecânicas. Um magnetoencefalógrafo é capaz de registrar a atividade total do cérebro sem demora. Os encefalógrafos magnéticos modernos contêm até 300 sensores.

Eles têm uma aparência de capacete e são colocados na cabeça para medição. Nos magnetoencefalógrafos, é feita uma distinção entre magnetômetros e gradiômetros. Enquanto os magnetômetros têm uma bobina de captação, os gradiômetros contêm duas bobinas de captação a uma distância de 1,5 a 8 cm. Como a câmara de blindagem, as duas bobinas têm o efeito de suprimir campos magnéticos com pouca dependência espacial antes mesmo da medição.

Já existem novos desenvolvimentos na área de sensores. Assim, foram desenvolvidos minissensores que também funcionam em temperatura ambiente e podem medir intensidades de campo magnético de até uma picotesla. Vantagens importantes da magnetoencefalografia são sua alta resolução temporal e espacial. A resolução de tempo é melhor do que um milissegundo. Outras vantagens da magnetoencefalografia em relação ao EEG (eletroencefalografia) são a facilidade de uso e a modelagem numericamente mais simples.

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Riscos, efeitos colaterais e perigos

Nenhum problema de saúde é esperado ao usar magnetoencefalografia. O procedimento pode ser usado sem riscos. No entanto, deve-se notar que as partes de metal no corpo ou tatuagens com pigmentos de cor contendo metal podem influenciar os resultados da medição durante a medição.

Além de algumas vantagens sobre o EEG (eletroencefalografia) e outros métodos para examinar a função cerebral, também tem desvantagens. A alta resolução de tempo e espaço prova claramente ser uma vantagem. É também um exame neurológico não invasivo. A principal desvantagem, entretanto, é a ambigüidade do problema inverso. No caso do problema inverso, o resultado é conhecido. No entanto, a causa que levou a esse resultado é amplamente desconhecida.

No que diz respeito à magnetoencefalografia, esse fato significa que a atividade medida de áreas do cérebro não pode ser claramente atribuída a uma função ou distúrbio. Uma atribuição bem-sucedida só é possível se o modelo elaborado anteriormente se aplicar.A modelagem correta das funções cerebrais individuais só pode ser alcançada combinando a magnetoencefalografia com outros métodos de exame funcional.

Esses métodos metabolicamente funcionais são imagens de ressonância magnética funcional (fMRI), espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS), tomografia por emissão de pósitrons (PET) ou tomografia computadorizada por emissão de fóton único (SPECT). Esses são métodos de imagem ou espectroscópicos. A combinação de seus resultados leva a uma compreensão dos processos que ocorrem nas áreas cerebrais individuais. Outra desvantagem do MEG é o alto fator de custo do processo. Esses custos resultam do uso de grandes quantidades de hélio líquido, necessário na magnetoencefalografia, para manter a supercondutividade.