Magnetoenkefalografian mittaaminen lähempää aivoja: Teoria ja toteutus

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Magnetoenkefalografia (MEG) on kajoamaton aivokuvantamismenetelmä, jossa aivojen sähköisestä toiminnasta syntyvä magneettikenttä mitataan pään ulkopuolella. Tämä neuromagneettinen kenttä sisältää ajallista ja paikallista informaatiota sen synnyttävistä aivolähteistä. Tätä informaatiota voidaan käyttää tulkitsemaan aivoja ja niiden toimintaa. MEG:n ajallinen tarkkuus on erinomainen, sillä magneettikenttä tarjoaa välitöntä informaatiota hermostollisesta aktivaatiosta fysiologisesti merkityksellisellä taajuuskaistalla. MEG:n paikkatarkkuus, tai paikkainformaation määrä, taas on rajoittunut tämänhetkisissä MEG-laitteissa, sillä nykyinen suprajohtava anturitekniikka ei salli magneettikentän mittaamista niin läheltä aivoja kuin vain kajoamattomasti mahdollista: nykyisissä laitteissa magneettikenttä mitataan ainakin kahden senttimetrin päästä pään pinnasta. Tällä etäisyydellä sekä magneettikentän voimakkuus että kentän vapausasteiden lukumäärä ovat kuitenkin jo laskeneet merkittävästi. Kvanttioptiikan kehitys on mahdollistanut magnetoenkefalografiaan soveltuvan anturityypin, jolla pystytään mittaamaan magneettikenttä millimetrien päästä pään pinnasta. Optisesti pumpattujen magnetometrien (OPM) avulla voidaan siis rakentaa pään pinnalla sijaitsevia anturistoja, joiden avulla MEG:n paikkatarkkuutta voidaan parantaa. Väitöskirjassa tutkitaan sekä laskennallisesti että kokeellisesti parannuksia signaalien voimakkuuksissa sekä mittauksen paikkatarkkuudessa, kun magneettikenttä mitataan pään pinnalla. Työssä tutkitaan teoreettisesti vaatimuksia magneettikentän näytteistämiselle paikan suhteen näiden parannusten saavuttamiseksi. Väitöskirjassa rakennetaan MEG-laitteisto, jossa OPM-antureita käytetään mittaamaan aivojen magneettikenttä suoraan pään pinnalta. Laitteisto käyttää aktiivista suojausta magneettisten häiriöiden vähentämiseksi. Systeemillä mitataan näköaivokuoren neuromagneettisia vasteita ja näitä vasteita verrataan suprajohtavilla antureilla mitattuihin. Väitöskirja näyttää OPM:iin pohjautuvien anturistojen potentiaalin magnetoenkefalografiassa sekä yleisesti että sen paikkatarkkuuden parantamisessa.
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Parkkonen, Lauri, Valvoja
  • Parkkonen, Lauri, Ohjaaja
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-60-8990-4
Sähköinen ISBN978-952-60-8991-1
TilaJulkaistu - 2020
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

Tutkimusalat

  • magnetoenkefalografia
  • optisesti pumpattu magnetometri
  • magneettinen suojaus
  • aivokuvantaminen
  • näytteistys

Sormenjälki Sukella tutkimusaiheisiin 'Magnetoenkefalografian mittaaminen lähempää aivoja: Teoria ja toteutus'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

  • Siteeraa tätä