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功能性MRI技术可以观察大脑活动功能性磁共振成像（fMRI）是一种通过监测大脑血流与氧合状态的变化，来观察大脑活动的非侵入性神经成像技术。
它利用磁共振原理，结合大脑的神经活动和血流代谢情况，为科学家提供了研究脑部功能和认知过程的强大工具。
功能性磁共振成像技术的原理是基于血氧水平依赖性（BOLD）信号。
当神经元活跃时，大脑区域的血流量和氧气供应会增加。
血红蛋白的磁场特性可以被磁共振仪器检测到，通过测量血流量和氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的比例变化，fMRI可以间接反映出神经元活动的变化。
功能性磁共振成像的优势在于非侵入性、无辐射、高空间分辨率和较好的时间分辨率。
与其他脑成像技术相比，fMRI在功能定位和网络连接研究方面具有更大的优势。
fMRI可以帮助科学家观察大脑在不同任务和认知过程中的活动变化，从而深入了解脑部功能和认知机制。
通过功能性磁共振成像技术，科学家可以研究大脑在特定任务下的激活区域以及不同脑区之间的功能连接。
例如，在学习和记忆任务中，fMRI可以帮助研究人员确定大脑中与学习和记忆相关的特定区域，并探索这些区域之间的功能连接方式。
通过观察大脑不同区域之间的相互作用，我们可以更好地理解学习和记忆的神经机制。
此外，功能性磁共振成像技术还被广泛应用于认知神经科学、精神疾病研究、脑功能异常研究以及神经康复等方面。
例如，在精神疾病研究中，fMRI可以帮助科学家研究患者大脑功能异常的区域，以及通过不同治疗方法对大脑活动的影响。
这种非侵入性的技术为研究神经精神疾病提供了独特的手段。
功能性磁共振成像技术的发展也面临着一些挑战与局限性。
例如，由于大脑活动变化引起的血流和氧合状态变化很小，fMRI在时间分辨率上相对较低。
此外，fMRI也受到头动、心跳和呼吸等生理噪声的干扰。
因此，为了获取更准确的结果，科学家还需要进一步改进成像技术和数据分析方法。
总的来说，功能性磁共振成像技术是一种强大的工具，可以帮助科学家观察和研究大脑活动。
功能性脑成像技术的研究进展功能性脑成像技术，也被称为神经影像学技术，是一种能够直接测量大脑神经活动的方法。
该技术主要包括以下几种：功能性磁共振成像（fMRI）、正电子发射断层扫描（PET）、脑电图（EEG）和磁脑电图（MEG）。
这些技术的兴起，使得人们能够非侵入性地及时观察到人脑的活动，从而解读人脑的行为和思维机制。
本文将介绍这方面的研究进展。
一、功能性磁共振成像技术功能性磁共振成像技术主要是基于血氧水平依赖性信号（BOLD）。
该技术通过扫描大脑，观察到局部血流量和质量的变化，从而测量脑细胞的活动情况。
目前，该技术被广泛用于各种神经认知研究中，如学习、记忆和情绪等。
近年来，科学家们致力于将fMRI技术引入临床实践。
对于脑卒中和癫痫等神经类疾病的早期诊断和病因分析，fMRI已经显示出了潜在的优势。
此外，功能性脑成像技术在疼痛治疗、神经科学基础研究以及文化心理学、社会心理学等领域的应用也逐渐受到人们的关注。
二、正电子发射断层扫描技术和fMRI不同，PET技术主要利用放射性核素的比放射性来测量活动组织和器官的新陈代谢率。
PET技术可以为科学家们提供非常高精度的脑部图像数据，而这些图像数据对于研究人类认知功能，如视觉、听觉和语言等，都非常重要。
在医疗领域，PET技术早已被应用于医学影像和疾病研究中，如癌症、糖尿病、心脏病等。
在神经科学领域，PET技术同样具有广泛的应用前景，已经被应用于许多研究，例如探究脑部皮层和下丘脑的功能区和脑区的远距离的相互调节等。
三、脑电图和磁脑电图技术脑电图和磁脑电图技术可以通过记录人脑神经元的电磁活动，以实时显示人脑活动。
这些技术可以用在很多领域，包括神经科学研究、神经逆生物学研究、睡眠研究、神经反馈和神经疾病治疗等。
脑电图与磁脑电图通常被应用在神经生物反馈疗法中，例如，该疗法利用脑电图活动的反馈，用于改进大脑在情感、认知和行为方面的功能。
此外，在社交、网络和安全领域等方面，脑电图与磁脑图技术也被广泛使用，以促进人们的沟通和交流。
功能磁共振成像原理
功能磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）是一种用于研究大脑活动的非侵入性影像技术。
其原理基于磁共振成像（MRI）技术，但通过测量脑血流动力学的变化来推断脑区的活动。
fMRI利用磁共振成像技术中的磁性共振现象，即通过使核磁共振态发生能级转移来获得图像。
在fMRI中，一个人被置于磁共振扫描机中，机器会产生一个强磁场，使得人体中的氢原子核（其中包括大量的水分子）沿特定方向有序排列。
然后，通过施加无线电波脉冲，使氢原子核进入激发态。
当脉冲停止时，激发态核自发放出能量，产生信号。
通过检测这些信号，可以重建出人体内的图像。
在fMRI中，为了评估脑活动，需要测量氧合血红蛋白（Hemoglobin，Hb）氧化态（oxy-Hb）和还原态（deo-Hb）之间的变化。
当某个脑区活动时，该区域的血管供应会增加。
由于氧合血红蛋白和还原血红蛋白的磁性不同，在磁共振扫描中，可以通过改变磁场的特点来检测到这些变化。
当脑区活动增加时，血流量和氧合血红蛋白增加，导致oxy-Hb信号增加，而deo-Hb信号减少。
fMRI通过测量oxy-Hb和deo-Hb的变化来推断脑区的活动状态，从而揭示脑部特定区域在特定任务中的功能。
总结起来，功能磁共振成像通过利用氢核的磁共振现象和测量血液供应的变化，从而获得能够反映脑区活动的图像信息。
这
项技术在研究脑功能、了解神经疾病和神经可塑性等方面有着广泛的应用。
功能磁共振成像在心理学研究中的应用心理学是研究人类心理过程和行为的科学领域。
近年来，随着技术的进步，功能磁共振成像（fMRI）成为心理学研究中的重要工具之一。
通过检测大脑血液流量变化，fMRI可以帮助研究人员了解不同心理过程的神经机制，深入探索人类心理活动背后的秘密。
在心理学研究中，fMRI可以用于研究多个领域，包括记忆、情绪、决策、认知功能等。
下面将重点介绍fMRI在这些领域的应用。
首先，fMRI在记忆方面的应用非常广泛。
通过观察大脑各个区域的活动，研究人员能够了解何时、何地以及如何存储和检索记忆。
例如，研究人员可以利用fMRI技术探索编码新信息时所涉及的大脑区域，进一步了解记忆形成的过程。
此外，fMRI还可以用来研究长期记忆和工作记忆，揭示相关的神经机制。
其次，fMRI在情绪研究中具有重要意义。
情绪是人类行为和决策的重要驱动力之一，而fMRI可以帮助我们理解不同情绪状态下大脑的变化。
通过观察患者的脑部活动，研究人员可以探索情绪处理的神经机制，并深入了解不同情绪对认知和行为的影响。
此外，fMRI还可以帮助确定某些情绪紊乱和心理障碍的神经基础，为临床治疗提供指导。
此外，fMRI也被广泛用于决策研究。
决策是人类日常生活中不可或缺的过程，而fMRI可以通过揭示决策过程中大脑的激活模式来帮助我们了解决策思维的神经基础。
研究人员可以利用fMRI技术研究决策与奖励之间的关系，进一步了解奖励系统是如何影响我们的决策行为的。
最后，fMRI在认知功能研究中也占有重要地位。
认知功能是人类思维和思考过程的基础，包括学习、感知、语言和注意力等方面。
通过使用fMRI技术，研究人员可以观察大脑在不同任务中的激活模式，了解不同认知活动背后的大脑机制。
这些研究有助于我们理解学习和记忆、注意力分配和决策制定等认知功能的神经机制。
然而，尽管fMRI在心理学研究中的应用前景十分广阔，但也存在一些限制。
首先，fMRI技术非常昂贵，仪器设备和维护成本高，这限制了它在大规模心理学研究中的运用。
神经成像技术随着科技的不断进步，神经科学领域的研究也取得了长足的进展。
神经成像技术作为一种非侵入性的方法，能够帮助我们观察和了解人脑的结构和功能，为神经科学研究提供了强大的工具。
一、背景介绍神经科学是研究神经系统结构和功能的学科，它涉及到生理学、心理学、物理学等多个领域。
在过去的几十年中，神经科学研究取得了巨大的突破，神经成像技术的发展就是其中之一。
二、神经成像技术的种类1.功能性磁共振成像（fMRI）功能性磁共振成像是一种测量脑活动的方法，通过检测血液供应的变化来确定不同区域的脑活动水平。
它能够提供高空间分辨率和较好的对比度，使研究者可以观察到大脑运作的具体区域。
2.电生理学技术电生理学技术包括脑电图（EEG）和脑磁图（MEG）。
脑电图测量头皮上电位的变化，可以观察神经元的活动。
脑磁图则测量与神经元活动相关的磁场。
这两种方法具有时间分辨率高的特点，可以提供关于脑活动动态变化的信息。
3.结构性磁共振成像（sMRI）结构性磁共振成像主要用于研究脑结构、体积和连接性等方面的问题。
通过检测水分子在磁场中的运动来得到高分辨率的图像，可以帮助研究者获取脑的解剖结构信息。
三、神经成像技术在研究中的应用1.认知研究神经成像技术对认知研究起到了重要的推动作用。
研究者可以通过观察大脑在执行不同任务时的活动变化，来探索不同认知过程的神经基础，例如学习、记忆、注意力等。
2.神经疾病诊断和治疗神经成像技术在神经疾病的诊断和治疗中也发挥着重要的作用。
通过结构性磁共振成像，医生可以观察和评估患者的脑结构异常，为后续的治疗提供参考。
同时，功能性磁共振成像也可以帮助医生了解疾病的发展机制，为制定个性化的治疗方案提供依据。
3.脑-机器接口研究神经成像技术为脑-机器接口的研究提供了重要的实验基础。
通过监测脑信号，将其转化为可控制的外部设备的指令，可以帮助肢体残疾人士恢复运动能力，为他们重新融入社会提供帮助。
四、神经成像技术的局限性和挑战神经成像技术虽然在神经科学研究中作用巨大，但仍然面临着一些局限性和挑战。
功能性磁共振的名词解释功能性磁共振（functional magnetic resonance imaging，fMRI）是一种先进的神经影像技术，用于研究大脑活动和功能连接的一种非侵入性方法。
它结合了核磁共振成像和脑功能活动的测量，可以在非手术的情况下揭示大脑特定区域的功能。
传统的磁共振成像（MRI）是一种基于细胞和组织的结构进行成像的技术，它可以提供大脑的解剖结构信息。
而fMRI则是基于大脑区域的代谢和血流变化来揭示大脑的功能活动。
这一技术的诞生解决了传统MRI无法显示的大脑功能问题。
fMRI的基本原理是血液中的铁离子氧合状态的变化。
当大脑区域活跃时，血液流量会增加，氧气供应也相应增加。
由于血红蛋白的氧合状态和磁场的改变而改变，从而影响到fMRI图像的信号。
通过捕捉这些细微的信号变化，便可以定位和识别活跃的大脑区域。
fMRI技术不仅可以测量大脑的功能活动，还可以观察不同脑区之间的连接方式，即功能连接。
通过将被试者处于静息状态或执行特定任务时的fMRI图像进行比较分析，可以揭示出大脑内部各个区域之间的连接情况，也即是大脑网络的结构与功能。
广泛应用于神经科学研究和临床实践中的fMRI技术，为研究者和医生提供了可视化大脑功能活动的窗口。
它不仅可以帮助我们理解大脑是如何工作的，还可以发现不同脑区功能之间的相互作用，进而解读人类的感知、认知和行为活动。
在神经科学研究领域，fMRI的应用广泛且多样。
例如，通过使用fMRI，研究者可以观察特定任务对应激活的大脑区域，例如语言、记忆、运动等。
同时，它也可以帮助研究者了解精神疾病或神经系统异常导致的功能异常。
通过与正常人群的对比，可以发现大脑活动的异常模式，辅助诊断和治疗。
除了在研究领域的应用之外，fMRI也在临床实践中得到了广泛应用。
医生可以通过fMRI技术对神经系统疾病进行诊断和治疗策略的制定。
例如，对于癫痫病人，fMRI可以帮助定位病灶所在，为手术治疗提供重要信息。
功能磁共振成像功能磁共振成像（fMRI）是一种非侵入性的脑部成像技术，它利用磁共振（MRI）机器产生的强大磁场和射频脉冲，检测大脑活动时局部血流变化，从而推断大脑功能活动的情况。
以下是关于功能磁共振成像的详细介绍。
一、功能磁共振成像的工作原理功能磁共振成像的原理在于，当大脑进行某种活动时，例如思考、感觉或运动，该区域的神经元会更加活跃，需要更多的能量。
这种额外的能量需求导致该区域的血流增加，以提供更多的氧气和营养物质。
fMRI就是通过检测这种血流变化来间接测量大脑的活动。
在fMRI扫描中，首先对受试者的大脑进行全面的MRI扫描，以建立一个初始的脑图像。
然后，受试者需要进行某种特定的认知任务，例如解决一个问题或执行一项动作，这会引发大脑的特定区域活动增加。
在任务进行过程中，重复进行MRI 扫描，利用特殊的软件处理后，可以显示出哪些区域的血流增加了，从而识别出大脑活动的情况。
二、功能磁共振成像的应用功能磁共振成像的应用范围非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1.神经科学研究：fMRI可以帮助科学家们研究大脑的功能分区，理解不同认知过程如注意、记忆、语言、情感等的大脑活动机制。
2.临床诊断：在精神健康领域，fMRI可以帮助诊断精神疾病如抑郁症、焦虑症、精神分裂症等。
此外，对于脑部病变如肿瘤、中风等，fMRI也可以辅助医生进行定位和评估。
3.脑机接口：通过解析fMRI数据，科学家们可以了解大脑的意图和动作，从而开发出新型的脑机接口，帮助残障人士更好地与外界沟通。
4.教育和训练：fMRI可以用于评估学习效果和训练进展。
例如，在语言学习过程中，fMRI可以显示与词汇理解和语法处理相关的脑区活动模式。
5.预测疾病风险：通过对健康人的大脑进行fMRI扫描，可以预测他们未来患某些疾病的风险，如阿尔茨海默病或其他神经退行性疾病。
6.药物研发：fMRI可以帮助药物研发人员理解药物对大脑功能的影响，从而更有效地筛选和优化新药候选。
功能磁共振成像(fMRI)功能磁共振成像技术简述功能性磁共振成像(fMRI)是一种新兴的神经影像学方式，其原理是采用磁振造影来测量神经元活动所引发之血液动力的转变。
由于fMRI的非侵入性、没有辐射暴露问题与其较为广泛的应用，从1990年月开头就在脑部功能定位领域占有一席之地。
目前主要是运用在讨论人及动物的脑或脊髓。
相关技术进展自从1890年月开头，人们就知道血流与血氧的转变(两者合称为血液动力学)与神经元的活化有着密不行分的关系。
神经细胞活化时会消耗氧气，而氧气要借由神经细胞四周的微血管以红血球中的血红素运送过来。
因此，当脑神经活化时，其四周的血流会增加来补充消耗掉的氧气。
从神经活化到引发血液动力学的转变，通常会有一5秒的延迟，然后在4-5秒达到的高峰，再回到基线(通常伴随着些微的下冲)。
这使得不仅神经活化区域的脑血流会转变，局部血液中的去氧与带氧血红素的浓度，以及脑血容积都会随之转变。
血氧浓度相依对比(Blood oxygen-level dependent, BOLD) 首先由贝尔试验室小川诚二等人于1990年所提出⑵，小川博士与其同事很早就了解BOLD对于应用MRI于脑部功能性造影的重要性，但是第一个胜利的fMRI讨论则是由John W. Belliveau 与其同事于1991年透过静脉内造影剂(Gd)所提出。
接着由邙健民等人于1992年发表在人身上的应用。
同年，小川博士于 4 月底提出了他的结果且于7月发表于PNAS。
在接下来的几年，小川博士发表了BOLD的生物物理学模型于生物物理学期刊。
Bandettini博士也于1993年发表论文示范功能性活化地图的量化测量。
由于神经元本身并没有储存所需的葡萄糖与氧气，神经活化所消耗的能量必需快速地补充。
经由血液动力反应的过程，血液释出葡萄糖与氧气的比率相较于未活化神经元区域大幅提升。
这导致了过多的带氧血红素布满于活化神经元处，而明显的带氧/缺氧血红素比例变化使得BOLD可作为MRI的测量指标之一。
大脑认知科学中的功能磁共振成像在当今科技迅速发展的时代，大脑认知科学成为越来越受人关注的前沿学科之一，该学科对于探究人类思维与行为的本质有着极大的意义。
而在大脑认知科学的研究领域中，功能磁共振成像技术成为了一项重要的工具，能够为研究者提供关于大脑神经活动的详细信息，对于科学家们解开大脑活动的奥秘具有重大的帮助。
一、功能磁共振成像技术的原理功能磁共振成像（Functional Magnetic Resonance Imaging，简称fMRI）是一种测量大脑活动的非侵入性技术，其基本原理是通过磁场变化来了解大脑区域的代谢变化。
在获得大脑的MRI扫描图像后，fMRI利用氧气水平的变化监测大脑局部的代谢水平，从而揭示神经元活动的位置和时序关系，这些数据可以用来推断脑区在完成任务时的活跃程度。
在fMRI扫描过程中，被测者被要求完成某一特定任务，例如数学题、记忆游戏等。
当被测者进行任务时，脑部活动会引起大量血液流向活动区域，血液中的血红蛋白含有的氧气水平有一定改变；因此，fMRI技术能够通过检测血液中的氧气水平及其变化情况来推断出某一特定区域的代谢活跃程度。
二、功能磁共振成像技术的应用不同于其他神经科学技术，fMRI技术可以成像到毫米级别，并能够记录时序。
这使得fMRI成为了一种独特的工具，由于其能够揭示大脑区域的代谢变化，fMRI在许多领域都有广泛的应用，其中包括认知心理学、神经科学、心理学、社会学、教育学、医学等多个学科。
1.神经科学在神经科学领域，fMRI在对大脑结构和功能的研究中具有广泛的应用。
例如，研究者使用fMRI技术来确定特定位置大脑区域和知觉、语言、计算和意识等功能之间的关系。
同时，fMRI可用于对大脑中的功能性网络进行研究，如探究情绪加工、视觉和听觉信息处理以及执行认知控制的机制。
2.认知心理学在认知心理学中，fMRI技术能够通过测量不同任务中的血流变化来研究大脑区域之间的交互作用，进而探究认知过程。
功能磁共振成像(fMRI)功能磁共振成像技术简述功能性磁共振成像（fMRI）是一种新兴的神经影像学方式，其原理是利用磁振造影来测量神经元活动所引发之血液动力的改变。
由于fMRI的非侵入性、没有辐射暴露问题与其较为广泛的应用，从1990年代开始就在脑部功能定位领域占有一席之地。
目前主要是运用在研究人及动物的脑或脊髓。
相关技术发展自从1890年代开始，人们就知道血流与血氧的改变（两者合称为血液动力学）与神经元的活化有着密不可分的关系。
神经细胞活化时会消耗氧气，而氧气要借由神经细胞附近的微血管以红血球中的血红素运送过来。
因此，当脑神经活化时，其附近的血流会增加来补充消耗掉的氧气。
从神经活化到引发血液动力学的改变，通常会有1-5秒的延迟，然后在4-5秒达到的高峰，再回到基线（通常伴随着些微的下冲）。
这使得不仅神经活化区域的脑血流会改变，局部血液中的去氧与带氧血红素的浓度，以及脑血容积都会随之改变。
血氧浓度相依对比（Blood oxygen-level dependent, BOLD）首先由贝尔实验室小川诚二等人于1990年所提出[2]，小川博士与其同事很早就了解BOLD对于应用MRI于脑部功能性造影的重要性，但是第一个成功的fMRI研究则是由John W. Belliveau 与其同事于1991年透过静脉内造影剂（Gd）所提出。
接着由邝健民等人于1992年发表在人身上的应用。
同年，小川博士于4月底提出了他的结果且于7月发表于PNAS。
在接下来的几年，小川博士发表了BOLD的生物物理学模型于生物物理学期刊。
Bandettini博士也于1993年发表论文示范功能性活化地图的量化测量。
由于神经元本身并没有储存所需的葡萄糖与氧气，神经活化所消耗的能量必须快速地补充。
经由血液动力反应的过程，血液释出葡萄糖与氧气的比率相较于未活化神经元区域大幅提升。
这导致了过多的带氧血红素充满于活化神经元处，而明显的带氧/缺氧血红素比例变化使得BOLD可作为MRI的测量指标之一。
几乎大部分的功能性磁共振成像都是用BOLD的方法来侦测脑中的反应区域，但因为这个方法得到的信号是相对且非定量的，使得人们质疑它的可靠性。
因此，还有其他能更直接侦测神经活化的方法（像是氧抽取率（Oxygen Extraction Fraction, OEF）这种估算多少带氧血红素被转变成去氧血红素的方法；或侦测神经讯号造成的电磁场变化）被提出来，但由于神经活化所造成的电磁场变化非常微弱，过低的信杂比使得至今仍无法可靠地统计定量。
BOLD 效应 fMRI 原理血红蛋白包括合氧血红蛋白和去氧血红蛋白,两种血红蛋白对磁场有完全不同的影响。
合氧血红蛋白是抗磁性物质,对质子弛豫没有影响。
去氧血红蛋白属顺磁性物质,可产生横向磁化弛豫时间(T2) 缩短效应。
因此,当去氧血红蛋白含量增加时,T2加权像信号减低。
当神经元兴奋时.电活动引起脑血流量显著增加,同时氧的消耗量也增加,但增加幅度较低,其综合效应是局部血液氧含量增加, 去氧血红蛋白的含量减低,削弱了T2加权像信号增强。
总之,神经元兴奋能引起局部T2加权像信号增强,反过来讲就是T2加权像信号能反映局部神经元活动。
这就是BOLD效应。
BOLD-fMRI 是建立在与脑活动有关的生理响应基础上的。
脑功能在空间上市分隔的。
大脑皮层可分为不同的功能区,可细分到功能柱。
通过MR 测量,响应神经活动的血液动力学变化和代谢变化可以生成脑功能定位图像。
fMRI的空间分辨率虽然受到一定限制,但能提供关于功能间隔的信息。
BOLD成像是利用内源性MRI对比剂—脱氧血红蛋白作为对比源。
脱氧血红蛋白的血红素上的铁是顺磁性的,而合氧血红蛋白是抗磁性的。
当包含脱氧血红蛋白的红细胞置于 MRI 用的磁场中时, 它相对于周围的磁化率差会感应场畸变,这种与血红蛋白磁化相关的场畸变正是BOLD对比度源, 与功能活动相关的脱氧血红蛋白含量的变化可MRI信号中被探测到。
脑磁图(MEG)脑磁图技术简述脑磁图(MEG)是无创伤性地探测大脑电磁生理信号的一种脑功能检测技术，它通过超导量子干涉仪SQUID对人脑进行非侵入性的测量，得到由脑内神经活动产生的头外微弱磁场,在进行脑磁图检查时不需要固定于患者头部，检测设备对人体无任何副作用。
MEG能够反映毫秒时间范围内的神经活动变化，可以用它来进行人脑的动态行为比如诱发刺激反应的脑功能研究。
脑磁图发展概况19世纪初，丹麦物理学家Osrsted发现随着时间变化的电流周围产生磁场，磁场的方向遵循右手法则，即当右手拇指指向电流方向时其余四指所指的方向即为磁场方向。
此法则同样适用于生物电电流。
人类首次记录生物磁场测定是在1963年,由美国的Baule和Mcfee两人用200万匝的诱导线圈测量心脏产生的磁信号。
5年以后,美国麻省理工学院的Cohen首次在磁屏蔽室内进行了脑磁图记录。
Cohen用诱导线圈和信号叠加技术及超导技术测量了脑的8~12Hz的节律电流所产生的脑磁信号。
随着电子技术的发展，1969 Zimmermun与其同事发明了点接触式超导量子干涉仪，使探测磁场的灵敏度大大提高。
首次记录包括心磁图，随后在磁屏蔽室内使用该干涉仪技术测量了脑磁图。
最早期的脑磁图设备为单通道，也就是说有1个传感器，它覆盖的面积非常小，随后出现4通道、7通道、24通道、37 通道及64通道等生物磁仪。
MEG信号发生机理人体生物磁场的来源主要分为:生物电流产生的磁场、由生物磁性材料产生的感应磁场和侵入人体内的强磁性物质产生的剩余磁场。
其中，第一种就是产生脑磁场的磁源。
细胞膜内外的离子移动引起了脑内的电活动，由此产生了磁场。
记录下这种磁场变化即获得脑磁图。
对于脑磁研究来说，并不是所有的神经细胞都会产生可测量的电磁场。
在中枢神经系统中，因为电流偶极子产生的磁场会随着距离的平方而减低，只有在皮层上的电流才能有贡献，且只有锥体细胞才产生磁场。
一个电流偶极子用来表征处于兴奋或抑制状态的锥体细胞，在大脑皮层一个小区域内 ( 通常为1~2cm2)锥体细胞群，同时兴奋或抑制，也就是它们同时同方向放电，从而形成了一个平面偶极层，因此也可用一个由较大偶极矩的偶极子来等效。
但若锥体细胞群很多，在皮层内所占面积也较大(>2cm2)，并且已不是一个平面，这时就需要用2个或多个偶极子来等效。
一群这样的细胞的平均行为可以被模拟成一个电流偶极子产生径向的磁场和切向的电场，因此EEG主要是测量平行于颅骨的神经细胞的活动，而MEG主要是测量垂直于颅骨的这些细胞的活动。
由此也可以知道，脑电脑磁能互补地测量皮层区域的锥体细胞的突触后电位变化而产生的皮层电活动。
对于MEG研究来说,在球头导体模型下，径向偶极子对头外磁场没有贡献，而只关心切向偶极子。
通常，MEG信号源的电流偶极子的偶极矩在10nAm的量级，故对一个诱发刺激，大约有106个突触会产生同步的响应。
在皮层中约有0.1106个椎体细胞/mm2，而每个细胞又有大约数千个突触，因此当在每平方毫米的皮层中有千分之一左右的突触发生同步响应，就产生了可探测到的MEG信号。
MEG测量的主要设备脑磁图的测量设备主要有以下几个部分组成:(1)磁屏蔽系统，主要作用是确保脑磁信号不被外界磁场干扰。
电机、电线、汽车等各种电磁信号可明显干扰脑磁信号，尤其是MR扫描设备，场强极高。
屏蔽的方法有很多种，如铁磁屏蔽法、涡流屏蔽法和近年来发明的高温超导屏蔽法，用的最普遍的屏蔽方法为铁磁屏蔽法和涡流屏蔽法，其原理是磁屏蔽室由导磁率极高的称之为金属的合金构成，当外界磁流冲出磁屏蔽室时，磁流将通过磁屏蔽室壁并远离磁屏蔽室内放置的传感器系统。
(2)脑磁场的探测装置:主要为超导量子干涉仪及探测线圈组成。
超导量子干涉仪装在一个大的杜瓦桶中，桶中装有液氧，使传感器周围温度达到-2700C,呈超导状态。
目前大多数的脑磁图设备的探测装置使用梯度仪或磁强仪，或者两者皆有。
采集的信号输入采集计算机工作站进行处理。
(3)头位置指示器：通过头位置指示器将头进行数字化处理，建立头坐标系统，以便与磁共振叠加时共用一个坐标系统。
主要是以双侧耳前点、鼻根处建立坐标系，通过固定在头表面的四个或三个线圈确定头的位置。
MRI扫描前需将双侧耳前点及鼻根用维生素A或E胶囊固定，以便在MEG与MRI叠加时使用同一坐标系统。
(4)刺激系统:为了获得脑诱发磁场，需要对某些部位进行刺激，以兴奋脑的某些重要功能区，如用电极刺激双侧腕部正中神经使脑体感皮质兴奋，需要电刺激器或气动的触觉刺激器;运动食指从而获得支配食指运动的皮质兴奋需要光电耦合装置，给予听觉刺激获得听觉皮质区的位置需要声音产生及输送装置等等，这些系统要与数据采集计算机及刺激计算机相连。
(5)信息综合处理系统:主要由分析工作站组成。
由数据采集计算机获得的MEG资料通过分析工作站对资料进行分析，需要将MRI所获得的脑解剖结构资料通过计算机网络传送到MEG分析工作站，将MRI资料与MEG资料叠加形成磁源性影像。
同时在MEG资料记录的同时可同时记录EEG资料,以便与MEG资料比较。
(6)灌液氧装置:为了保持超导量子干涉仪的超导状态，目前所使用的脑磁图设备需要每周灌1-2 次液氧，最好常备一个大的无磁性的杜瓦桶，以及输送液氧的虹吸管，当液氧水平降到0时要及时补充液氧。
由于液氧由液态变为气态时体积膨胀740倍，而且液氧为超低温液体，因此在输送及补充时要注意安全，注意低温伤及窒息。
脑磁图的特点观察人脑主要有3种方法:MRI和CT扫描，主要提供脑结构形态和解剖学方面的信息;正电子发射断层扫描PET和功能性核磁共振fMRI，提供有关脑血流量，脑耗氧量及脑代谢机能方面的信息;而脑磁图MEG和脑电图EEG提供的是有关人脑在信息处理方面的功能性信息。
MEG通过非侵入性的、对人体完全无危害的测量,能提供精确的皮层电流源的定位，是对大脑皮层活动的直接反映，能提供较好的时间分辨率。
也正是由于各种成像技术的特点，因此开展多模态的研究成为了脑功能研究的新趋势。
脑磁图技术的应用MEG在临床上的应用MEG临床研究始1976年，主要包括以下几个方面:A 癫痫灶精确定位：脑磁图最突出的优点是对癫痫灶进行精确定位，其定位误差小于5毫米。
B 脑肿瘤周围脑重要功能区的定位：脑的功能区在个体间存在差异，并且，患有脑肿瘤时，肿瘤对周围正常结构造成挤压移位。
而脑磁图可以显示肿瘤与脑功能区的立体关系,最大范围地切除肿瘤，而避免损伤重要的功能区，从而提高患者术后生活质量。
对某些不适合手术的患者，脑磁图还可以指导伽马刀的定位治疗。
目前主要的功能区定位有:体感皮质、运动皮质、听觉皮质、视觉、皮质及语言皮质定位。
C 脑外伤后的脑功能检查:对某些轻度脑外伤患者，CT及MRI 检查正常，但是患者还有外伤后的临床症状，脑磁图可以提供客观的证据，从而确定脑外伤损害的程度。
