磁気生理学

磁気生理学についての詳細

磁気生理学（じきせいりがく）とは、神経や脳、筋肉、心臓、さらにはその他の組織や細胞の磁気的性質と生理機能との関連性を解明するための学問分野です。この分野において、理解が深められることで、医療や生理学の発展に寄与することが期待されています。

磁気生理学の概要

生体電位と異なり、磁場は外部からの影響を受けにくいため、体内の深部からの信号をより明確に捉えることができます。生体電位は比較的簡単な装置で測定できますが、生体の磁場を検出するためには、超伝導量子干渉素子（SQUID）や光ポンピング磁力計といった高感度な磁力計が必要です。

磁気生理学の歴史

電気生理学が19世紀から既に進行しているのに対し、磁気生理学が確立されたのは1960年代以降のことでした。生体内で発生する磁場は早くから予測されていましたが、それを検出するための十分な感度を持つ磁力計が開発されるまでには時間を要しました。1968年、マサチューセッツ工科大学のディビッド・コーエン博士が、100万回巻のコイルを使用し、脳波に同期させた脳磁図の計測に成功しました。その後、1972年にはSQUIDを用いた生体磁気の計測が可能となり、この分野は急速に発展しました。当時の研究によれば、心臓の周りには拍動に伴って微弱な交番磁場が生じており、頭部にも特定の方向へ向かう磁場が確認されました。

磁気生理学の実験法

実験の際には、外部からの磁気雑音を遮断するためにシールドルーム内で磁気センサを用いて計測を行います。使用される磁気センサにはSQUIDや光ポンピング磁力計が含まれます。最近では、極低温に冷却する必要がなく、大きなダイナミックレンジを持つトンネル磁気抵抗効果素子が高感度化しており、シールドルームを利用しない測定方法も開発されています。

参考図書

以下は、磁気生理学に関連する参考文献です。

• - 『生体情報の可視化技術』コロナ社、1997年6月
• - 小谷誠「生体磁気計測」『計測と制御』第27巻第3号、1988年
• - 上野照剛「生体と磁気」『BME』第2巻第10号、1988年
• - 石川登、賀戸久「SQUIDを用いた生体磁場計測」『応用物理』第60巻第6号、1988年
• - 中川恭一、「人体と磁気」『日本温泉気候物理医学会雑誌』1990年

関連項目

• - 日本生体磁気学会
• - 磁気と生体の研究

以上のように、磁気生理学は信号計測や生体の理解において重要な役割を果たしており、今後の研究によってさらなる成果が期待されています。

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