Studie: Jämförelse mellan konventionella heliumkylda MEG sensorer och nästa generations OPM-baserade osMEG sensorer
Vad är magnetoencefalografi (MEG)?
MEG används för att registrera hjärnans aktivitet. Den mäter de magnetfält som naturligt genereras när hjärnans neuroner aktiveras som en del av pågående och naturligt förekommande aktivitet i hjärnan.
Mätningen är helt icke-invasiv, passiv och tyst. Mätningarna görs i ett bekvämt magnetfältsavskärmat rum (~4m x 3m x 2,4m). Under mätningarna sitter du i en bekväm stol med huvudet i en skannerhjälm.
Eftersom sensorerna upptäcker extremt svaga magnetfält kan du inte bära någon metall under mätningarna. Du måste därför byta om till kläder utan metallföremål under mätningarna. Kläder och ett omklädningsrum tillhandahålls av oss.
Du får inte bära följande under mätningarna:
- Smycken, klocka, glasögon (vi kan tillhandahålla MEG-kompatibla glasögon), piercingar.
- BH med metallbygel (en sport-bh med tygspänne går bra).
- Om du har tandställning (eller retentionstråd på bakre tänderna) kan du inte delta i försöket.
Förutom hjärnaktiviteten mäter vi även dina ögonrörelser och din hjärtrytm. För dessa mätningar fäster vi ett antal små elektroder i ditt ansikte och på dina nyckelben. Elektroderna fästs och avlägsnas utan obehag och själva mätningen känns inte.
Figure 1: MEG recordings at NatMEG in a conventional MEG scanner (top) and a next-gen on-scalp MEG scanner (bottom)
Om experimenten
Syftet med experimenten är att testa prestandan hos ett nytt on-scalp MEG-system (osMEG) och jämföra det med en konventionell MEG-skanner (convMEG). Det nya systemet använder en annan typ av sensorer - så kallade optiskt pumpade magnetometrar - som bland annat kan placeras närmare huvudet. Genom att mäta närmare huvudet - och den neurala aktiviteten där - förväntas systemet uppnå högre känslighet och rumslig precision. Studien är ett första steg mot att göra det nya systemet tillgängligt för neurovetenskap och klinisk användning. Den består av två experiment (experiment 1&2 eller 3&4) som utförs under en inspelningssession.
Experiment 1: Stimulering av medianusnerven
I det här experimentet undersöker vi hur känsliga de två systemen är för nervaktivitet. Vi kommer att använda en elektrisk stimulator som är fäst vid din handled för att aktivera välkända källor i hjärnan. Stimuleringsamplituden kommer att ställas in under den motoriska tröskeln, vilket ger en icke-smärtsam känsla i fingrarna.
Experimentet tar ungefär en timme (30 minuter vardera för osMEG- och konventionella MEG-inspelningar).
Experiment 2: Diskriminering av nära neurala källor
I det här experimentet undersöker vi hur väl de två systemen skiljer mellan närliggande källor i hjärnan. Vi kommer att använda taktila membranstimulatorer som fästs på fingrarna. Stimulatorerna genererar en lätt knackande känsla.
Hela inspelningen tar cirka 3 timmar (en timme vardera för förberedelse, konventionell och osMEG-inspelning).
Experiment 3: Auditiv stimulering
I det här experimentet undersöker vi om osMEG kan ge en mer detaljerad rums- och tidsmässig karakterisering av reaktioner på faktiska och utelämnade ljud. Vi kommer att presentera ett tåg av pip via MEG-kompatibla hörlurar.
Experiment 4: Visuell stimulering
I det här experimentet undersöker vi om osMEG kan ge en mer finkornig spektral karakterisering av svaren på visuell stimulering. Vi kommer att presentera visuella bilder (gratings, bilder och symboler) via en projektor och en bakprojektionsskärm.
Hela inspelningen tar cirka 3 timmar (en timme vardera för förberedelse, konventionell och osMEG-inspelning).
MRI
Alla experiment kräver en MR-bild av ditt huvud så att vi kan analysera resultaten av magnetoencefalografin med avseende på din individuella hjärnanatomi. Vid ett separat tillfälle kommer du att bokas in för en kort magnetkameraundersökning av din hjärna. Om det redan finns en bild av din hjärna är det troligt att denna kan användas i stället. MRI-sessionen tar cirka 15-20 minuter.
Kriterier för att kunna delta
För att delta i experimentet behöver du vara:
- Mellan 18 och 35 år gammal
- Högerhänt
- Frisk
- Ej gravid
- Uppnå normal syn (med eller utan glasögon eller linser)
- Ha normal hörsel på båda öron.
- Inte ha en retentionswire i munnen från en tidigare tandställning
Ersättningen för deltagande i ett experiment är ~1000 kronor (skattepliktig; 300 kr per timme MEG-inspelning plus 200 kr per MRT). Om du är intresserad av att delta i något av dessa experiment kan du kontakta Christoph Pfeiffer på christoph.pfeiffer@ki.se. För mer information, se labbets webbplats: www.natmeg.se.
Kontakt
Försöksledare: Dr. Christoph Pfeiffer (070-247 85 98, christoph.pfeiffer@ki.se)
Ansvarig forskare: Dr. Daniel Lundqvist (0709-640339, daniel.lundqvist@ki.se)
Forksningshuvudman: Karolinska Institutet
Dataskyddsombud: Mats Gustavsson (dataskyddsombud@ki.se)