Fw:未まとめ脳関連 - ヒトがヒトであること

脳の神経細胞の活動そのものを非侵襲的に記録するには、神経細胞が生じる電気的活動を脳波計（Electroencephalography, EEG）によって記録する方法と、その電気的活動によって生じた磁場（脳磁場）を脳磁計（Magnetoencephalography, MEG）によって測定する方法とがあります

https://www.med.nagoya-u.ac.jp/noutokokoro/machine/meg.html

・核磁気共鳴（かくじききょうめい、英: nuclear magnetic resonance、NMR）

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%B8%E7%A3%81%E6%B0%97%E5%85%B1%E9%B3%B4

外部静磁場に置かれた原子核が固有の周波数の電磁波と相互作用する現象。

原子番号と質量数がともに偶数でない原子核は0でない核スピン量子数 I と磁気双極子モーメントを持ち、その原子は小さな磁石と見なすことができる。磁石に対して静磁場をかけると磁石は磁場ベクトルの周りを一定の周波数で歳差運動する。原子核も同様に磁気双極子モーメントが歳差運動を行なう。この原子核の磁気双極子モーメントの歳差運動の周波数はラーモア周波数と呼ばれる。この原子核に対してラーモア周波数と同じ周波数で回転する回転磁場（電磁波）をかけると磁場と原子核の間に共鳴が起こる。この共鳴現象が核磁気共鳴と呼ばれる。

磁場中に置かれた原子核はゼーマン効果によって磁場の強度に比例する、一定のエネルギー差を持った 2I + 1 個のエネルギー状態をとる。このエネルギー差はちょうど周波数がラーモア周波数の光子の持つエネルギーと一致する。そのため、共鳴時において電磁波の共鳴吸収あるいは放出が起こり、これにより共鳴現象を検知することができる。

・RF磁場（ラジオ波磁場、RFパルス）

https://ja.wikipedia.org/wiki/RF%E7%A3%81%E5%A0%B4

核磁気共鳴 (NMR) において、RF磁場（ラジオ波磁場、RFパルス）は、静磁場に垂直な方向に照射する電磁波（振動磁場）である。

・核磁気共鳴画像法（magnetic resonance imaging, MRI）

被験者に高周波の磁場を与え、人体内の水素原子に共鳴現象を起こさせる際に発生する電波を受信コイルで取得し、得られた信号データを画像に構成する仕組み。水分量が多い脳や血管などの部位を診断することに長けている。

核磁気共鳴において共鳴の緩和時間はその原子核の属する分子の運動状態を反映する。生体を構成している主な分子は水であるが、水分子の運動はその水分子が体液内のものか臓器内のものかによって異なる。よってこれを利用して体内の臓器の形状を知ることが可能である。これをコンピューター断層撮影法に応用した方法が核磁気共鳴画像法 (MRI) である

・(functional magnetic resonance imaging,fMRI)

https://ja.wikipedia.org/wiki/FMRI

神経細胞が活動するとき、局所の毛細血管の赤血球のヘモグロビンによって運ばれた酸素が消費される。酸素利用の局所の反応に伴い血流増加（血液量と血流量）が起きることが知られている。ヘモグロビンは酸化されていると反磁性体であるが、脱酸化状態だと常磁性体となる。それ故、血液の核磁気共鳴信号は静脈では、反磁性体の酸化ヘモグロビンの変化には影響されにくく、常磁生体の脱酸化ヘモグロビンの変化に依存して変化しやすい。一方、毛細血管では、総ヘモグロビンあるいは血液量の変化にも依存し、必ずしも、常磁生体の脱酸化ヘモグロビンの変化と線形に比例して、信号変化が起こらない。

非侵襲的なマッピング法であるfMRIなどによって、被験者が特定の課題を行っている際に、どの脳領域が活動しているかが分かる。しかし、このことはその脳領域が実際にその課題を遂行するために使われているという証拠とはならない。何故なら、このことはその脳領域がその課題と関連しているということを示したに過ぎないからである。しかし一方、その領域の活動をTMSによって抑制（つまり“ノックアウト”）した結果、被験者によるその課題の成績が低下したのであれば、その脳領域がその課題に実際に使われているという強い証拠になる。

■脳磁場

・脳磁計

・脳磁図（Magnetoencephalography:MEG）

https://www.jnss.org/wp-content/uploads/2012/02/04-a.pdf

MEG は、脳磁場計測装置（脳磁計と略称される）を用いて記録される脳内の磁場活動である。

幅広く普及している脳電位 (EEG)と対比して、本質的には同一現象を異なった方法で検索する

ものである。すなわち、大脳皮質錐体細胞の尖端樹状突起のある部分が興奮して脱分極が生じ

ると、細胞外及び細胞内に電流が流れる。この細胞外電流を記録したものが EEG であるのに

対して、細胞内電流を取り巻くように生じる磁場を記録したものが MEG である。いずれにしても、

MEG はEEG と同様に脳から出る反応を記録するわけであり、脳に直接刺激あるいは負荷をか

ける必要が無いため、極めて安全な検査法であるといえる。

・経頭蓋磁気刺激法（Transcranial magnetic stimulation：TMS)

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%B5%8C%E9%A0%AD%E8%93%8B%E7%A3%81%E6%B0%97%E5%88%BA%E6%BF%80%E6%B3%95

→急激な磁場の変化によって（ファラデーの電磁誘導の法則により）弱い電流を組織内に誘起させることで、脳内のニューロンを興奮させる非侵襲的な方法である。この方法により、最小限の不快感で脳活動を引き起こすことで、脳の回路接続の機能が調べられる。

・単発経頭蓋磁気刺激法、または、2連発経頭蓋磁気刺激法（Single pulse TMS または Paired pulse TMS）

パルス刺激によって、大脳新皮質にある神経細胞集団を脱分極させ、活動電位を引き起こす。この刺激法を一次運動野に使用した場合、筋電計 (EMG) によって計測可能な運動誘発電位 (MEP) を引き起こす。また、後頭葉に使用した場合、“眼内閃光”が被験者によって観察される。皮質の他の領域のほとんどでは、被験者が自覚可能な効果は観察されない。しかし、その行動（例えば、認知課題に対する反応時間の変化）や、ポジトロン断層法や fMRI によって計測される脳活動は微妙に変化する可能性がある。このような効果は、刺激を行っている時間以上に長続きすることはない。TMS に関する総説は、"the Handbook of Transcranial Magnetic Stimulation" に存在する[2]。

・rTMS

・θバースト刺激 (theta-burst stimulation)

・連合性ペア刺激 (paired associative stimulation)

TMS装置[編集]

一般的な用途のTMSとrTMS装置の代表的な製造者として、以下の企業がある。

Cadwell（アメリカ合衆国の旗アメリカ合衆国）

Medtronics（アメリカ合衆国の旗アメリカ合衆国）

Neuronetics,Inc.（アメリカ合衆国の旗アメリカ合衆国）

The Magstim Company（イギリスの旗イギリス）

Dantec（デンマーク）

Schwarzer（ドイツの旗ドイツ）

Nexstim（フィンランド）