fMRIと脳波の違いをわかりやすく解説！仕組みや特徴、使い分けとは？

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fMRIと脳波は何が違うの？

脳の活動を調べる方法にはいろいろありますが、特に有名なのがfMRI（機能的磁気共鳴画像法）と脳波（EEG: 脳電図）です。どちらも脳の働きを調べるための技術ですが、その仕組みや使い方は全く異なります。

まず、fMRIは脳の血流変化を測定して、どの部分が活発に働いているかを画像で見る方法です。磁石と電波を使い、脳の構造と機能を詳細に観察できます。一方で、脳波は頭皮に電極を取り付けて脳の電気的活動を直接測定する方法。時間的に速い変化を捉えるのに優れています。

このように、fMRIは空間的にどこが活動しているかがよくわかり、脳波は脳の活動の変化の速さを詳しく知ることができるのが特徴です。

fMRIの仕組みと特徴とは

fMRIは磁気共鳴画像法の一種で、脳の中で酸素を多く含む血液の量が変わることで磁気信号が変化する原理を利用しています。

脳が活動すると、その部分の血液が増えて酸素が多くなります。fMRIはこれを画像として捉え、どの場所が活発かを映し出します。

特徴としては、空間分解能が高く、脳のどの場所が働いているかを1〜2ミリ単位で特定できることが挙げられます。これにより、感情や言語、記憶など特定の脳機能の場所を調べるのに適しています。

ただし、時間分解能は数秒単位で、脳の活動と実際の信号に少しタイムラグがあります。また、装置は大型で動きが制限されるため、日常の動作の中で脳を調べるのは難しいです。

脳波（EEG）の仕組みと特徴とは

脳波は頭にたくさんの電極をつけて脳の神経細胞が生み出す微弱な電気信号を直接測定する方法です。これにより、脳がどのようなリズムで働いているかがリアルタイムでわかります。

特徴は時間分解能が非常に高く、ミリ秒単位での脳の活動の変化を捉えられます。これは瞬間的な脳の反応を調べるのに大変役立ちます。

一方で、頭皮を通して信号を拾うため、空間分解能は低く、どの場所が信号の元かを正確に特定するのは難しいです。また、装置が比較的コンパクトで、動きながらの測定も可能なので、睡眠やスポーツ中の脳活動の研究にもよく使われます。

fMRIと脳波の使い分けや比較表

どちらの技術も脳の研究には欠かせませんが、それぞれ得意なポイントが異なります。

以下の表で主な違いをまとめました。参考にしてください。

able border="1" style="border-collapse: collapse; text-align:center;">< ead>< < 項目< fMRI< 脳波（EEG）< < < < < 測定対象< 脳の血流（酸素化レベル）< 脳の電気信号< < < 空間分解能< 高い（1-2mm）< 低い< < < 時間分解能< 低い（数秒単位）< 非常に高い（ミリ秒単位）< < < 設置のしやすさ< 大型で動き制限あり< 軽量で動きながら測定可能< < < 主な用途< 脳のどの部分が働いているかの特定< 脳の瞬間的な活動やリズムの解析< < <

まとめ〜fMRIと脳波の違いを知って効果的に活用しよう

fMRIと脳波はどちらも脳を調べる重要な技術ですが、fMRIは細かい場所を特定するのに向いていて、脳波は瞬間的な脳の変化を時系列で捉えるのに強いという違いがあります。

研究や医療の現場では、この2つを組み合わせることでより詳細な脳の理解が進められています。

それぞれの特徴を理解して、目的に応じた方法を選ぶことが大切です。

脳の仕組みと測定法を知れば、私たちの頭の中の秘密ももっと身近に感じられるでしょう。

ピックアップ解説

脳波（EEG）は、一見地味に感じるかもしれませんが、そのリアルタイムで脳の微細な電気活動を捉える能力はすごいんです。実は脳波のリズムには種類があって、アルファ波、ベータ波、シータ波などに分かれています。例えばアルファ波はリラックスしている時に多く出る波で、集中力が高まるとベータ波が増えます。こうした波の変化を調べることで、眠っている状態や覚醒状態までわかるんですよ。だからゲームや勉強の集中状態、さらには睡眠の質を調べる研究にも使われています。意外と身近な技術といえますね。

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