بروز روزافزون بیماری‌های عصبی و روانپزشکی سبب افزایش نیاز به ابزارهای پیچیده‌تری برای تشخیص و پایش آنها می‌شود. در این مقاله روش EEG-fMRI همزمان بررسی می‌شود.
الکتروانسفالوگرافی(EEG):
EEG یکی از تکنیک های مورد استفاده برای مطالعۀ فعالیت الکتریکی مغز است؛ فعالیت الکتریکی مغز از همگام سازی مجموعه ای از نورون های قشر مغز ناشی می شود. این سلول‌ها بار الکتریکی متفاوتی را در طول نورون ارائه می‌کنند که در نتیجه روی دندریت‌ها منفی و در بقیه اجزای سلول مثبت است. این تفاوت یک دوقطبی الکتریکی می‌سازد که می تواند توسط الکترودهای EEG بررسی شود و به صورت یک سری امواج مثبت و منفی نمایش یابد. با این حال، میدان الکتریکی حاصل از یک سلول برای به دست آوردن یک سیگنال EEG قابل تشخیص کافی نیست. به همین دلیل، الکترودها مجموعه ای از سلول ها را ثبت می کنند که موازی یکدیگر قرار گرفته اند و دوقطبی های شعاعی و مماسی تولید می کنند.
MRI عملکردی (fMRI):
fMRI یکی از اصلی ترین تکنیک های غیر تهاجمی است که امکان تشخیص عملکرد مغز را فراهم می کند. سازکاری که سیگنال fMRI را می‌سازد، اثر وابسته به سطح اکسیژن خون(BOLD)نامیده می شود، که تغییرات در وضعیت مغناطیسی گلبول های قرمز مرتبط با اکسیژن رسانی هموگلوبین را توصیف می کند. در واقع، شکل هموگلوبین بدون اکسیژن (دی اکسی هموگلوبین ) دارای خاصیت پارامغناطیس است، در حالی که اکسی هموگلوبین دارای خاصیت دیامغناطیس است. در شرایط استراحت، تعادل بین غلظت این دو عنصر در سیستم عروقی مغز، سیگنالی غیر قابل تشخیص از پارانشیم (Parenchyma) اطراف ارائه می دهد. هنگامی که یک محرک اعمال می شود (مثلا فرد فکر می‌کند)، تعادل هموگلوبین در مناطق خاص مغز تغییر می کند، در ابتدا به نفع غلظت دی اکسی هموگلوبین و بنابراین تعیین کاهش سیگنال، و پس از تغییر به نفع غلظت اکسی هموگلوبین و افزایش سیگنال. تشخیص این تغییرات سیگنال به مجموعه‌ای از تصاویر تبدیل می‌شود که می‌توان آنها را تجزیه و تحلیل کرد تا فعالیت‌های نواحی خاص مغز را پس از اجرای وظایف خاص نشان دهد.
EEG-fMRI همزمان:
برخلاف تکنیک‌های تصویربرداری، EEG وضوح زمانی عالی اما با محلی سازی ضعیف منابع سیگنال ارائه می‌دهد و فعالیت الکتریکی مغز را به ترتیب میلی‌ثانیه از طریق الکترودهایی که روی پوست سر قرار می‌گیرند، ثبت می‌کند همچنین MRI عملکردی یک نمای مورفولوژیکی از مغز، با وضوح فضایی عالی و به دلیل پاسخ آهستهBOLD به ترتیب ثانیه ارائه می‌دهد، که امکان ارزیابی چندپارامتری ویژگی‌های بافت مغز، از نظر اطلاعات ساختاری و عملکردی را فراهم می‌کند ادغام این دو ابزار بصورت همزمان امکان غلبه بر محدودیت‌های ذاتی هر دو روش و افزایش تعداد تحلیل‌هایی را که می‌توان انجام داد، و به نوبه خود، اطلاعاتی را که می‌توان به دست آورد، افزایش داده است.
تهیه شده توسط
کارگروه مهندسی عصبی
شاخه دانشجویی نقشه برداری مغز ایران
مدیریت ترویج و آموزش
جستجو و ترجمۀ مقاله: مهسا ندافی قهنویه (دانشجوی کارشناسی ارشد بیوالکتریک دانشگاه تهران)
ویرایش متن: بهروز طهماسبی دهکردی، دبیر کارگروه مهندسی عصبی
نوشته های مرتبط