Magnetoencephalography: a new functional diagnostic technique for the neurosciences
Correspondencia: Dr. Ceferino Maestú. Unidad MEG. Instituto de Bioelectromagnetismo Alonso de Santa Cruz. Universidad de Alcalá. Campus Universitario. E-28871 Alcalá de Henares, Madrid.
Introduction and objectives: We present a review on the technical, methodological and clinical advances in the functional study of the brain by means of magneto-encephalography. We look back the milestones of its historical development, through the work of the major research groups on this field and through our group's works and database (including doctoral thesis). Discussion on the neurophysiological and biomagnetism basis is provided as well as description of technical developments in superconducting detectors (SQUID, Superconducting Quantum Interference Device), signal processing, enhancement of noise-signal ratio and dipole modeling.
Development: The need for brain functional studies has led to newer imaging procedures (functional magnetic resonance, PET, SPECT, etc.). Their spatial and temporal resolution and invasivity are compared to that of magneto-encephalography. Current equipment, up to 306 whole-head channels, may accurately detect cortical and subcortical activity. Apart from the physiological activity, it may be applied to a number of conditions: epilepsy (ictal, interictal and presurgical); dementia, movement disorders, stroke, eloquent cortex delimitation prior to tumour or lesion resection; learning disabilities and foetal studies.
Conclusions: Magnetoencephalography provides with an excellent temporal, very good spatial resolution, acquires in real-time, without references and minimal interference. It entails a great advance in the diagnostic approach in neurosciences.
Objetivo Revisar de forma retrospectiva los hitos de su desarrollo histórico, a partir de los trabajos realizados por los principales laboratorios de investigación en este campo y los estudios y base de datos (incluida Tesis Doctoral) de nuestro grupo de investigación.
Desarrollo Tras discutir las bases neurofisiológicas y los principios del biomagnetismo, describimos los desarrollos técnicos en los sistemas superconductores de captación de la señal, procesado de la señal, mejora de la relación señal-ruido y modelos de interpretación de los resultados. La necesidad de estudios funcionales cerebrales ha conducido al desarrollo de varios métodos de imagen (resonancia magnética funcional, PET, SPECT, etc.). Comparamos la MEG con dichas técnicas en función de su resolución espacial, temporal y grado de invasividad. Los equipos actuales, de hasta 306 canales de registro simultáneo holocraneal (whole-head), permiten captar la actividad cortical y subcortical con gran precisión. Además del estudio de la actividad funcional normal, se aplica también al diagnóstico de numerosas enfermedades: epilepsia (estudio ictal, interictal y evaluación prequirúrgica); demencias, trastornos del movimiento, patología cerebrovascular, delimitación de córtex funcional y patológico, mediante ALFMA (Abnormal Low Frequency Magnetic Activity), en la resección de tumores o áreas lesivas; trastornos del aprendizaje y estudios fetales.
Conclusiones La MEG ofrece una excelente resolución temporal con muy buena resolución espacial, registra en tiempo real, sin referencias y escasas interferencias. Supone un avance de gran proyección en el diagnóstico en neurociencias