امواج مغزی با کمک چه دستگاهی ثبت می شوند؟
ذهن‌خوانی
ذهن‌خوانی هم چنین به عنوان روشی برای بهتر کردن واسط‌های کاربری ماشین‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، این کار با EEG از طریق تشخیص حالت‌های مربوط به مغز انسان صورت می‌گیرد. در سال‌های اخیر، اختراعات مربوط به خواندن امواج مغزی با سرعت بالایی ثبت شده است، به طوریکه از تعداد ۴۰۰ اختراع در سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۲ به تعداد ۱۶۰۰ عدد در سال ۲۰۱۴ رسیده است. این موارد شامل روش‌های ارائه شده برای کنترل بازی‌های ویدئویی از طریق امواج مغز و «بازاریابی عصبی» برای مشخص کردن افکار یک فرد در مورد یک محصول یا تبلیغات جدید می‌باشد. اندام ساختگی
با استفاده از ثبت امواج نوارعصب (emg یا الکترومیوگرافی) یا نوار مغز(eeg یا الکتروانسفالوگرافی) می‌توان اندام‌های مصنوعی را کنترل کرد. به طوری که با دریافت این اطلاعات از بدن انسان و ذخیره ان در یک تراشه و انتقال آن به اجزای الکترونیکی به کار رفته در این اندام می‌توان بسیاری از حرکات یک اندام طبیعی را نجام داد. نوار مغزی
ماشین‌های ای‌ای‌جی بالینی، معمولاً شامل ۸، ۱۶ یا ۳۲ کانال است. به صورت معمول ۲۰ الکترود روی سر بیمار قرار می‌گیرد که پتانسیل حیاتی مذکور را به پیش تقویت‌کننده می‌رساند. معمولاً با استفاده از یک سیگنال کالیبراسیون پالسی، سیستم کالیبره می‌شود. سیگنال‌های دریافت شده، تقویت و حذف نویز می‌شود. سیگنال‌ها را می‌توان به همین شکل ثبت کرد یا جهت انجام پردازش‌های بیشتر مانند محاسبه طیف فرکانسی سیگنال و طبقه‌بندی و اعمال الگوریتم‌های تشخیصی، به دیجیتال تبدیل و وارد کامپیوتر کرد. ثبت پتانسیل‌هایی که پس از تحریک‌های بینایی و شنوایی ثبت می‌شوند را پتانسیل‌های برانگیخته می‌نامند. می‌توان اینگونه تفسیر کرد که قسمت اعظم سیگنالی که از این طریق ثبت می‌شود در نتیجه محرک‌های بینایی یا شنوایی است. از این یافته‌ها می‌توان در مطالعه اعصاب مربوط به این دو حس استفاده کرد.
ایکاگ
سیگنال های ECoG از پتانسیل های هماهنگ شده پست سیناپسی تشکیل شده اند که مستقیماً از سطح در معرض قشر ضبط می شوند. این پتانسیل ها در درجه اول در سلول های هرمی قشر مغز وجود دارند و بنابراین باید از طریق چندین لایه از قشر مغز ، مایع مغزی نخاعی (CSF) ، نرم شامه و عنکبوتیه قبل از رسیدن به الکترود های ثبت ساب دورال که درست زیر سخت شامه (غشای خارجی جمجمه)قرار گرفته اند، هدایت شوند. با این حال ،برای رسیدن به الکترودهای پوست سر یک الکتروانسفالوگرام معمولی (EEG) ، سیگنال های الکتریکی نیز باید از طریق جمجمه هدایت شوند ، جایی که به دلیل رسانایی کم استخوان ، پتانسیل ها به سرعت ضعیف و میرا می شوند. به همین دلیل ، وضوح مکانی ECoG بسیار بالاتر از EEG است ، که یک مزیت تصویربرداری مهم برای برنامه ریزی جراحی است.ECoG وضوح زمانی تقریبی 5 میلی ثانیه و وضوح مکانی 1 سانتی متر را ارائه می دهد . ریزموج
دوربین‌های مایکروویو، سنسورهای مایکروویو دارند که امواج الکترومغناطیسی با فرکانس ۲۴ گیگاهرتز توسط آنتن‌های داخل این سنسورها در محیط منتشر شده و بازخورد آن توسط آنتن‌های گیرنده به پردازنده مرکزی ارسال می‌گردند. در صورتی که هیچ حرکتی در محیط نباشد فرکانس ارسالی و دریافتی برابر خواهد بود ولی چنانچه حرکتی صورت پذیرد فرکانس دریافتی تغییر کرده و پردازنده فرمان لازم را به رله خروجی ارسال می‌نماید. زاویه پوشش و حساسیت این سنسورها قابل تنظیم است. سنسورهای مایکروویو حساس‌تر از سنسورهای مادون قرمز هستند و بر اساس اثر دوپلر کار می‌کنند. دوربین مایکروویو در واقع یک دستگاه گیرنده و فرستنده شبیه گیرنده فرستنده امواج رادیویی یا رادار است با این تفاوت که امواجی با فرکانس بیش از یک گیگا هرتز تولید می‌کند. این نوع دوربین بیشتر در اختیار سرویس‌های اطلاعاتی، پلیس و نیروهای نظامی و برای تجسس و نظارت بکار می‌رود. علوم اعصاب رفتاری
ضبط تک واحدی- روشی که به موجب آن الکترود به مغز یک حیوان زنده وارد می شود تا فعالیت الکتریکی را که توسط سلول های عصبی مجاور نوک الکترود ایجاد می شود ، تشخیص دهد. به طور معمول این کار با حیوانات آرام شده انجام می شود اما بعضی اوقات روی حیوانات بیدار که در یک رویداد رفتاری انجام می شوند ، انجام می شود ، مانند موش تشنه که درجه خاصی از کاغذ سنباده را که قبلاً با آب جفت شده ، به منظور اندازه گیری الگوهای مربوط به شلیک سلول های عصبی در محل تصمیم گیری ، مخلوط می کند. ایکاگ
ایکاگ نگارش قشر مغزی است. این روشی مخرب است که در آن پس از جمجمه‌بری شبکه ای از الکترودها به درون قشر مغزی فرو برده می‌شوند. به دلیل این که این ناحیه مغز دارای سلول‌های حسی نیست، بنابراین شخص دردی احساس نمی‌کند و هوشیار است. در مقابل، الکترودهای الکتروانسفالوگرافی معمولی (EEG)(نوار مغزی) این فعالیت را از خارج جمجمه کنترل می‌کنند. ECoG ممکن است در اتاق عمل در حین جراحی (ECoG حین عمل) یا خارج از عمل جراحی (ECoG خارج از عمل) انجام شود. تصویربرداری عصبی کارکردی
روش‌های دیگر تصویربرداری عصبی شامل ضبط جریان الکتریکی یا میدان مغناطیسی می‌شوند، برای مثال EEG و MEG. روش‌های متفاوت برتری‌های متفاوتی برای تحقیقات دارند، برای مثال، MEG فعالیت مغز را با رزولوشن موقتی بالا محاسبه می‌کند (کم‌تر از میلیون ثانیه) ولی توانایی آن در تعیین موقعیت مکانی فعالیت محدود است، FMRI عملکرد بهتری در تعیین موقعیت مکانی فعالیت مغزی برای رزولوشن فضایی دارد، اما با زمان کم‌تر رزولوشن. عصب‌شناسی زبان
تکنیک‌های الکتروفیزیولوژی از این واقعیت بهره می‌گیرند که وقتی گروهی از سلول‌های عصبی مغز باهم اسپایک می‌زنند، دو قطبی الکتریکی یا جریان ایجاد می‌کنند. تکنیک EEG این جریان الکتریکی را با استفاده از حسگرهای موجود در پوست سر اندازه‌گیری می‌کند، در حالی که MEG میدان‌های مغناطیسی تولید شده توسط این جریان‌ها را اندازه‌گیری می‌کند. علاوه بر این روش‌های غیر تهاجمی، از الکترو کورتیکوگرافی برای مطالعه پردازش زبان نیز استفاده شده‌است. این تکنیک‌ها قادرند فعالیت مغز را از یک میلی ثانیه به ثانیه دیگر اندازه بگیرند، و وضوح زمانی عالی را فراهم می‌کنند، که در مطالعه فرآیندهایی که به سرعت درک و تولید زبان انجام می‌شوند، مهم است. از طرف دیگر، شناسایی محل فعالیت مغز در EEG دشوار است،در نتیجه، این روش بیشتر در مورد نحوه انجام فرایندهای زبانی استفاده می‌شود، نه اینکه کجا انجام می‌شوند. تحقیقاتی که از EEG و MEG استفاده می‌کنند، به‌طور کلی بر روی پتانسیل‌های رویداد محور (ERP) متمرکز است، که پاسخهای متمایز مغزی هستند (که به‌طور کلی به عنوان قله‌های منفی یا مثبت در نمودار فعالیت عصبی درک می‌شوند) در پاسخ به یک محرک خاص استخراج می‌شوند. مطالعاتی که از ERP استفاده می‌کنند، ممکن است بر تأخیر هر ERP (مدت زمانی که محرک ERP شروع شده یا به اوج خود می‌رسد)، دامنه (اوج کم یا زیاد باشد) یا توپوگرافی (که در آن قسمت از پوست سر پاسخ ERP توسط حسگرها گرفته می‌شود) متمرکز شود.برخی از مولفه‌های مهم و رایج ERP شامل N400 (رخداد منفی با تأخیر حدود ۴۰۰ میلی ثانیه)، عدم تطابق منفی،منفی اولیه قدامی چپ (یک منفی که در اواخر تأخیر اتفاق می‌افتد و یک توپوگرافی جلو-چپ است)،P600 و پتانسیل آمادگی جانبی. نوار مغزی به کمک جریان خون
علاوه بر این، HEG نوید کاهش افسردگی، استرس و اضطراب مزمن را داده است. هم‌چنین کارهایی توسط در بیمارستان لاس آمریکا انجام شده‌است، جایی که به بیماران جراحی مغز و اعصاب ۲۰ دقیقه جلسات HEG به عنوان بخشی از روند توان‌بخشی آن‌ها داده شد. این بیماران در ارتباط مجدد با عزیزانشان در مقایسه با همتایان تحت کنترل خود بهبود و پیشرفت نشان دادند. سیگنال دیجیتال
برای ضبط کردن صدا از یک میکروفون استفاده می‌کنیم که بسته به ضربه صوتی‌ای که به آن زده می‌شود، سیگنال‌های آنالوگی را تولید می‌کند که برابر صدای دریافتی است. ما نمی‌توانیم آنالوگ را بر روی حافظه‌های جانبی ذخیره کنیم چون مثلاً هارد دیسک، در هر مکان ذخیره داده مثل یک آهنربا دو حالت دارد: یا S به سمت ما است یا N یعنی یا صفر یا یک. در حافظه‌های فلش نیز چنین است یا ترانزیستورها به اصطلاح باز اند یا بسته یعنی یا صفر یا یک. حتی در قدیمی ترین حافظه‌ها مثل کارت‌های سوراخ دار هم دو حالت وجود دارد یا مکان حافظه داده‌ها سوراخ است یا نیست یعنی باز هم یا یک یا صفر. واسط مغز و رایانه
تاریخچه BCI به فردی به نام هنز برگرهانس برگر و نوار عقلی (سیگنال الکتروانسفالوگرافی) برمیگردد. الکتروانسفالوگرافی یا EEG ثبت فعالیت‌های الکتریکی عقل است. اولین بار ماهیت الکتریکی بودن این سیگنال‌ها توسط هنز برگر کشف شد. یکی از سیگنال‌هایی که او کشف کرد امواج آلفا عقلی بود (در فرکانس ۸ تا ۱۳ هرتز). اولین بار هنز برگر از سیم‌های نقره ای در زیر جمجمهٔ بیماران خود به عنوان الکترود استفاده کرد و از دستگاه لیپمن (وسیله‌ای برای اندازه‌گیری تحریکات الکتریکی بسیار کم) برای اندازه‌گیری پتانسیل الکتریکی استفاده کرد. اما حتی با سیم پیچ‌های نقره‌ای نیز نتوانست چیزی به دست آورد. سپس از گالوانومتر‌های دقیقتری مثل دستگاه شرکت زیمنس که تا یک ده هزارم ولتاژ را هم آشکار می‌کرد استفاده کرد که مؤثر واقع شد. الکتروکاردیوگرام دینامیک
الکتروکاردیوگرام دینامیک یا هولتر در پزشکی به روشی تشخیصی برای پایش و مونیتورینگ فعالیت قلب در تشخیص بی‌نظمی‌های تپش در قلب برای یک دوره زمانی بلندمدت از ۲۴ تا ۴۸ ساعت گفته می‌شود که به افتخار مخترع آن نورمن هولتر به این نام شناخته می‌شود. هولتر شامل دو بخش جداگانه مانیتورینگ رجیستراتور و اسکنر است. پایشگر(مانیتورینگ) توسط تعدادی سیم به الکترودهای چسبی روی سینه بیمار وصل می‌شود و دستگاه نوار قلب بیمار را برای مدت ۲۴ تا ۴۸ ساعت می‌تواند ضبط کند. پس از این زمان بیمار نزد پزشک بازگشته و دستگاه ثبت هولتر را به اسکنر مربوط به آن متصل می‌کنند تااطلاعات ثبت شده در هولتر را آنالیز و قسمت‌های مهم آن روی نوار قلب ثبت می‌شود و بدین ترتیب٬ پزشک می‌تواند فعالیت قلب را در یک دوره زمانی بسیار طولانی‌تر از یک نوارقلب ساده کنترل نماید. نوارقلب معمولی تنها قادر به ثبت وضعیت آنی بیمار است درحالی‌که گاهی انواع آریتمی در زمانی بیمار را آزار می‌دهد که در حال انجام کارهای روزانه است یا شب‌هنگام و زمانی که خواب است. مانیتورینگ هولتر این امکان را به پزشک می‌دهد که بتواند روند فعالیت قلبی بیمار را در یک دوره زمانی مشخص در دسترس داشته باشد. تشخیص انواع آریتمی حاد و فلوتر دهلیزی و دیس‌ریتمی لحظه‌ای توسط این روش امکان‌پذیر می‌گردد. نوروفیدبک
تولد و شروع به کار نوروفیدبک به سال ۱۹۵۸ بر می‌گردد، جویی کامیا، روانشناس، استاد دانشگاه شیکاگو برای اولین بار توانست به فردی آموزش بدهد تا امواج مغزی خود را کنترل نماید. کامیا در آزمایش خود، یک الکترود در پشت سر در نیمکره چپ نصب کرد و از آزمودنی خواست تا حدس بزند که چه زمانی باند فرکانسی آلفا در مغز وی غالب است. کامیا در زمانی که آزمودنی درست یا اشتباه حدس می‌زد به وی اطلاع می‌داد. در روز دوم، آزمودنی در ۶۵ درصد از موارد و در روز چهارم در ۱۰۰ درصد موارد توانست حضور باند فرکانسی آلفا را درست تشخیص بدهد. در آزمایش دومی که توسط کامیا صورت گرفت از آزمودنی خواست در زمانی که وی می‌خواهد، از ورود به حالت آلفا جلوگیری کند یا وارد این مرحله شود. نتایج آزمایش او نشان داد که مردم قادر هستند امواج مغزی خود را کنترل کنند و در مسیری که علاقمند هستند آن را هدایت نمایند. تصویربرداری تشدید مغناطیسی کارکردی حالت استراحت
با این‌که fMRI سعی در اندازه‌گیری فعالیت عصبی مغز به کمک سیگنال BOLD دارد، این سیگنال می‌تواند متأثر از عوامل فیزیولوژیک متعدد دیگری به جز فعالیت عصبی باشد. برای مثال نوسانات تنفسی و سیستم قلبی-عروقی روی سیگنال BOLD که در مغز اندازه‌گیری می‌شود اثر گذاشته و بنابراین سعی می‌شود درطی پردازش داده‌های خام fMRI حذف شوند. نظر به این منابع نویز موجود، در برهه‌های آغازین استفاده از fMRI بسیاری از متخصصان موضعی شکاکانه نسبت به ایدهٔ fMRI در حالت استراحت اتخاذ می‌کردند و تنها در دوران اخیر بوده که پژوهش‌ها اطمینان حاصل کردند که سیگنال‌های اندازه‌گیری شده آرتیفکتهایی ناشی سایر عملکردهای فیزیولوژیک نیست. تحریک مغناطیسی مغز
در این روش، یک مولد میدان مغناطیسی یا «سیم‌پیچ» را در نزدیکی سر بیمار قرار می‌دهند. این سیم‌پیچ، از طریقِ القای الکترومغناطیسی، یک جریان الکتریکی خفیف در ناحیهٔ زیرین خود در مغز ایجاد می‌کند. سیم‌پیچ مذکور در عین‌حال به یک دستگاه ضربان‌ساز یا محرک متصل است که جریان برق را به آن هدایت می‌کند. موج بتا
موج بتا یا ریتم بتا یک نوسان عصبی مغزی (موج مغزی) با دامنه فرکانسی بین ۱۲٫۵ تا ۳۰ هرتز (۱۲٫۵ تا ۳۰ چرخه در هر ثانیه) است. امواج بتا می‌توانند به سه قسمت تقسیم شوند: امواج بتا ضعیف (۱۲٫۵ تا ۱۶ هرتز، «بتا در دسته توان نوع اول»)، امواج بتا(۱۶٫۵ تا ۲۰ هرتز، «بتا در دسته توان نوع دو») و امواج بتا قوی (۲۰٫۵ تا ۲۸ هرتز، «بتا در دسته توان نوع سه»). امواج بتا حالتی در مغز هستند که در هوشیاری معمول اتفاق می‌افتند. علوم اعصاب رفتاری
الکتروانسفالوگرافی- یا EEG ؛ و روش مشتق شده از پتانسیل های مربوط به رویداد ، که در آن الکترودهای پوست سر فعالیت متوسط ​​سلول های عصبی در قشر را کنترل می کنند (که مجدداً بیشتر در انسان ها استفاده می شود). در این روش از انواع مختلف الکترودها برای سیستم های ضبط مانند الکترودهای سوزنی و الکترودهای پایه نمکی استفاده می شود. EEG امکان بررسی اختلالات روانی ، اختلالات خواب و فیزیولوژی را فراهم می کند. این می تواند رشد مغز و تعامل شناختی را کنترل کند. جعبه سیاه
جعبه‌های سیاه معمولاً اطلاعات ۲۵ ساعت آخر پرواز را ضبط می‌کنند. جعبه‌های سیاه قدیمی‌تر از نوارهای مغناطیسی که همانند نوار ضبط صوت عمل می‌کنند، با استفاده از هد الکترومغناطیسی به ثبت اطلاعات می‌پردازند. از سال ۱۹۹۰، سازندگان سیستم جعبه سیاه به سمت استفاده از تکنولوژی‌هایی پیش رفته‌اند که در آن قطعهٔ متحرک وجود نداشته باشد، و جعبه‌های سیاه مدرن به جای نوارهای مغناطیسی بکار رفته در نوع متوسط آن از تراشه های حافظهٔ الکترونیکی استفاده می‌کنند. نوروفیدبک
در سال ۱۹۶۵ باری استرمن روانشناس و محقق خواب شروع به پژوهشی بر روی امواج مغزی در گربه‌ها کرد. استرمن به ۳۰ گربه آموزش داد تا برای دریافت غذا اهرمی را فشار بدهند. در مرحله بعدی از آزمایش، وی یک صدا را اضافه کرد. گربه‌ها باید منتظر می‌ماندند تا صدا متوقف شود و بعد اهرم را فشار دهند. بعد از اضافه کردن این متغیر، گربه‌ها وارد یک حالت منحصر به فرد شدند. در این مرحله، آن‌ها تا پایان متوقف شدن صدا بی‌نهایت هشیار و گوش به زنگ بودند، درست مانند زمانی که در طبیعت می‌خواهند شکار کنند. در این حالت، باند فرکانسی بتا پایین یا ریتم حسی حرکتی در مغز گربه‌ها فعال بود. در طی ۱۲ ماه، استرمن و همکارانش توانستند به گربه‌ها آموزش بدهند تا این باند فرکانسی را افزایش یا کاهش دهند. واسط مغز و رایانه
این سامانه به این صورت عمل می‌کند که ۴ صفحهٔ شطرنجی که با فرکانس‌های مختلف در حال چشمک زدن هستند به همراه شی‌ای که کاربر می‌خواهد آن را کنترل کند، حرکت می‌کنند. زمانی که کاربر توجه خود را به یک تصویر خاص متمرکز می‌کند یا به آن خیره می‌شود، یک مؤلفهٔ تناوبی با همان فرکانسی که تصویر در حال چشمک زدن است، در سیگنال EEG، خصوصاً در ناحیهٔ بینایی از عقل مشاهده می‌شود. این تصاویر چشمک زن می‌توانند برای کنترل جهت ماشین استفاده شود. زمانی که کاربر به صفحهٔ بالای ماشین خیره می‌شود، ماشین به سمت بالا حرکت می‌کند و بدین ترتیب می‌تواند جهت حرکت ماشین را کنترل کند. ضبط صوت
ضبط صوت یا آواگیر وسیله‌ای است که نخست صدا را به علائم برقی تبدیل کرده، سپس علائم برقی را به صورت ذراتی روی نوار مغناطیسی به شکل پشت سر هم قرار می دهد. برای شنیدن صدایی که به این ترتیب ضبط شده‌است، نوار در ضبط صوت به گردش درآورده شده و ذراتی که مغناطیسی شده‌اند، بار دیگر همان علائم برقی را به دستگاه پس داده و دوباره به صدا تبدیل می‌شوند. ضربان‌های دوگوشی
ضربان‌های دوگوشی یا آهنگ‌های دوگوشی مصنوعات پردازشی صوتی یا اصوات آشکار هستند که به واسطه یک محرک فیزیکی خاص ایجاد می‌شوند. این اثر اولین بار در سال ۱۸۹۳ توسط هنریش ویلهلم داو کشف شد و در اواخر قرن بیستم به خاطر ادعاهایی که از جانب جوامع درمانی جایگزین در مورد اینکه این امواج می‌توانند باعث تلقین آرامش، خلاقیت و سایر وضعیت‌های ذهنی مطلوب بشوند، توجه عمومی بیشتری را به خود جذب کردند. اثری که روی امواج مغزی گذاشته می‌شود به تفاوت فرکانس هر آوا بستگی دارد به عنوان نمونه اگر در یک گوش ۳۱۰ هرتز و در گوش دیگر ۳۰۰ هرتز نواخته شود. ضربان دوگوشی فرکانسش ۱۰ هرتز خواهد بود. تغییرحجم‌سنجی نوری
در تنظیمات سرپایی، ­اکسیژن­‌سنج‌­های خون معمولا روی انگشت قرار داده و پوشیده می‌­شوند. با این‌­حال، در موارد شوک، سرما­­­­­‌‌زدگی و غیره، می‌­توان جریان خون را در محیط پیرامونی کاهش داد، در نتیجه یک PPG بدون ضربان قلب قابل تشخیص است.در این حالت می‌­توان PPG را توسط یک اکسیژن‌­سنج نبضی روی سر بدست آورد، با شایع‌­ترین مکان­‌ها که درگوش، تیغه­‌بینی و پیشانی قرار دارد. PPG همچنین می‌­تواند به عنوان تغییر حجم سنجی نوری چند مکانه(MPPG) پیکر­بندی شود، به عنوان مثال اندازه­‌گیری همزمان از آویز گوش راست و چپ، انگشتان اشاره و انگشتان شصت پا، و ارائه فرصت­‌های بیشتر برای ارزیابی بیماران مشکوک به بیماری شریانی پیرامونی، اختلال عملکرد خودکار، اختلال عملکرد اندوتلیال و سفتی شریانی. MPPGهمچنین پتانسیل قابل توجهی برای داده­‌کاوی ارائه می­‌دهد، به عنوان مثال با استفاده از یادگیری عمیق، و همچنین طیف وسیعی از تکنیک‌­های ابتکاری دیگر برای تجزیه و تحلیل موج نبض. ریتم گاما
ریتم گاما یا امواج گاما (انگلیسی: Gamma wave)، سیگنال‌های مغزی با فرکانس بالا هستند، که نرخ فرکانس آن‌ها در محدوده ۲۵ تا ۱۰۰ هرتز قرار دارد. اف‌ام‌آرآی
تاریخچهٔ تصویربرداری عصبی در دهه ۱۹۰۰ با یک روش که pneumoencephalography نامیده شد، آغاز شد. این فرایند شامل خشک کردن مایع مغزی نخاعی از اطراف مغز و جایگزینی آن با هوا، اکسیژن یا هلیوم ست، این عمل تفاوت چگالی نسبی مغز و اطراف آن را باعث می‌شود و از این طریق درتصویربرداری با استفاده از x-ray، مغز بهتر نمایش داده می‌شود. در دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ روش‌های MRI و CT وارد عرصهٔ تصویربردای مغز شدند. تکنولوژی‌های جدید MRI و CT به طرز قابل توجهی ایمن تر بودند و جزئیات بیشتری را در اختیار محققان قرار می‌دادند. نسل بعدی اسکن‌های مورد استفاده برای مغز SPECT و PET بودند که به دانشمندان اجازه می‌دادند عملکرد مغز را بررسی کنند، زیرا برخلاف روش‌های MRI و CT این روش‌ها می‌توانند اطلاعاتی بیشتر از چند تصویر استاتیک از مغز ایجاد کنند. با ترکیبی از روش‌های MRI و PET و همین‌طور SPECT، دانشمندان قادر شدند که روش دیگری به نام functional MRI را ایجاد کنند که می‌توانست دری مستقیم به سوی مشاهده فعالیت‌های شناختی باز کند. در کنار fMRI امروزه از Electroencephalograph و همچنین از الکترودهایی که در مغز و به صورت تهاجمی قرار داده می‌شوند نیز برای برررسی نحوهٔ فعالیت آن استفاده می‌شود، که هر کدام مزایا و معایبی دارند. fMRI یک نوع تخصصی شده ازاسکن‌های MRI است که پاسخ‌های همودینامیکی (تغییرات در جریان خون) مرتبط با فعالیت‌های عصبی در مغز یا نخاع انسان یا دیگر حیوانات را اندازه‌گیری می‌کند. همان‌طور که پیش تر گفته شد fMRI یکی از جدیدترین ابزراها در تصویربرداری عصبی است. در دهه ۱۹۹۰، fMRI به دلیل غیرتهاجمی بودن، عدم قرارگرفتن در معرض تشعشعات و همین‌طور دسترسی نسبتاً گسترده تبدیل به یک روش غالب در تصویربرداری از مغز شد. امروزه روش‌های fMRI به‌طور غیر کمی استفاده می‌شوند، در این راستا متخصصین علوم اعصاب بیشتر به محل فعالیت مغزی علاقه‌مندند تا مقدار دامنهٔ فعالیت آن؛ بنابراین معمولاً سؤالی که در رابطه با تصاویر fMRI مطرح است این است که یک ناحیه تا چه حد فعال است یا فعالیت آن در مقایسه با نواحی دیگر چگونه است. در کاربردهای کلینیکی fMRI، مقدار مطلق دامنهٔ فعالیت مغز به یک محرک خاص می‌تواند حاوی اطلاعات مهمی باشد و همین عاملی است جهت روی آوردن به سمت کمی‌سازی اطلاعات در تصاویر fMRI. ولی این مورد به راحتی عملی نمی‌شود، زیرا از طرفی اصول فیزیکی fMRI که اندازه‌گیری می‌شوند پیچیده هستند و از سوی دیگر کاملاً شناخته شده نیستند. آزمایشگاه ملی نقشه‌برداری مغز
طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی یک روش تحلیلی است که برای تکمیل تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) در مشخص کردن بافت نرم استفاده می‌شود. در هر دو تکنیک معمولاً سیگنال از پروتون‌های هیدروژن دریافت می‌شود. اما MRI به‌طور عمده از پروتون‌های داخل آب و چربی سیگنال دریافت می‌کند که تقریباً هزار برابر بیشتر از مولکول‌هایی است که توسط MRS تشخیص داده می‌شوند. MRI اغلب از سیگنال موجود در دسترس برای تولید تصاویر 2D استفاده استفاده می‌کند، در حالی که MRS اغلب سیگنال را از یک منطقه محلی منفرد (واکسل) به دست می‌آورد. داده‌های طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی یا MRS به‌طور عمده از یک ناحیهٔ محدود و مشخص اخذ می‌شوند و به صورت یک سیگنال یک بعدی در فضای فوریه هستند که غلظت متابولیت‌های مختلف بافت مانند Choline, Creatine, NAA و غیره را به دست می‌دهند. این روش امکان نمایش غلظت متابولیت‌های بافت به صورت غیرتهاجمی را دارد و برای بررسی ترکیبات تومورها، بافت‌های نکروز شده و به‌طور کلی هر جا که اطلاعاتی در مورد ترکیبات متابولیتی بافت نیاز باشد استفاده می‌شود. محققین گرامی از این پس می‌توانند از این خدمت جدید که توسط بخش پردازش تصویر در آزمایشگاه ملی نقشه‌برداری مغز ارائه می‌شود، بهره‌مند گردند. برش نگاری مغز با گسیل پوزیترون
رادیو ایزوتوپهای گسیل کننده پوزیترون معمولاً توسط سیکلوترون تولید می شوند و مواد شیمیایی، با این اتم های رادیواکتیو برچسب گذاری می شوند. رادیو ایزوتوپ های رایج مورد استفاده در کلینیک ها 18F (فلوراید) ، 11C (کربن) و 15O (اکسیژن) هستند . این ترکیب نشان دار شده که "ردیاب هسته ای یا ردیاب رادیواکتیو" نامیده می شود، در جریان خون تزریق شده و در نهایت از طریق گردش خون به مغز راه می یابد. شناساگرهای موجود در اسکنر PET، مقدار رادیواکتیویته را از میزان بارهای ترکیبی در مناطق مختلف مغز تشخیص می دهند. یک رایانه از داده های جمع آوری شده توسط شناساگرها برای ایجاد تصاویر چند بعدی (اغلب تصاویر 3 بعدی حجمی یا 4 بعدی متغیر با زمان) استفاده می کند که توزیع ردیاب هسته ای را در مغز نشان می دهد. در بسیاری از موارد از یک رشته گسترده از لیگاندها برای نقشه برداری از جنبه های مختلف فعالیت انتقال دهنده عصبی استفاده می شود. رایج ترین ردیاب های PET، فرم های نشان دار شده گلوکز مانند فلورودئوکسی گلوکوز ( F) هستند. نوار مغزی
منحنی‌های حاصل از الکتروانسفالوگرام شاخص بسیار حساسی از درجه هوشیاری و اندازه گیری تغییرات میزان هوشیاری در طول دوره خواب طبیعی یا در بیماری‌های مغزی به شمار می آید. تصویربرداری فراصوت عملکردی
از دستگاه لیزر استفاده میشود سپس گلبول های قرمز با دریافت انرژی گرم شده و مقداری از انرژی خود را به صورت فراصوت از دست میدهند که توسط پروب های اولتراسوند جذب و تصویر مقطع پس از محاسبات ریاضی حاصل به عمل می آید. در کار Sieu et al جمجمه تعدادی موش برداشته شده و به جای آن polymethylpentene (PMP) که نوعی پلاستیک بوده گذاشته شده و ازعملکرد مغز موش ها به مدت یک سال تصویر برداری میشده است. همچنین در کارRungta et al هم از همین ماده ولی پولیش داده شده که علاوه بر امواج اولتراسوند امواج فرابنفش و نور مرئی را نیز عبور میدادند و تصویر برداری همراه با فوتو ژنتیک  انجام میشده است. علوم شناختی
مطالعات BCI بیشتر بر روی ابزارهای کاشته شده در مغز حیواناتی انجام شده‌است که دچار نقص حرکتی، بینایی یا شنوایی بوده‌اند، ولی در سال‌های اخیر در مورد انسان‌هایی که دچار نقص بینایی، شنوایی یا حرکتی شده‌اند نیز کاشت ابزار صورت گرفته‌است. طراحی این ابزارها بر اساس مطالعات علوم‌اعصاب شناختی صورت می‌گیرد. بر این اساس، مغز با ابزاری که بتواند از نظر دریافت و ارسال سیگنال‌ها به آن کمک کند سازگار می‌شود و بدین ترتیب، اندام‌های مصنوعی از طریق ابزارهای رایانه‌ای به نحوی کنترل می‌شوند که گویی توسط مغز کنترل شده باشند. هدف نهایی BCI آن است که مغز به رایانه وصل شود، به گونه‌ای که قابلیت‌های بیشتری از آن به‌دست‌آورد. اف‌ام‌آرآی
در این روش سیگنال‌های مغزی بدون در معرض خطر یونیزه شدن ثبت می‌شود که در روش‌های دیگر مانند CT و PET اجتناب ناپذیر است. دارای رزولوشن مکانی بالا، به‌طور نوعی ۵–۳ میلی‌متر. با استفاده از این روش می‌توان از تمام نواحی مغزی سیگنال ثبت کرد، برخلاف EEG یا MEG که حول وحوش نواحی سطحی قشری هستند. نیورالینک
در ژوئیه سال ۲۰۱۹، نورالینک یک پخش زنده در آکادمی علوم کالیفرنیا برگزار کرد. فناوری آینده پیشنهادی شامل یک ماژول است که در خارج از سر قرار دارد که به‌طور بی‌سیم اطلاعات را از نخ‌های الکترود انعطاف‌پذیر نازک تعبیه شده در مغز دریافت می‌کند. این سیستم می‌تواند شامل «حداکثر ۳٬۰۷۲ الکترود در هر آرایه توزیع شده در ۹۶ نخ» هر یک از عرض μm4 تا ۶μm میکرومتر پهنا باشد. این نخ‌ها با هدف جلوگیری از آسیب رساندن به رگ‌های خونی توسط دستگاه روباتیک تعبیه شده. در حال حاضر، الکترودها برای ضبط شلیک تک نورون بسیار بزرگ هستند، بنابراین می‌توانند تنها شلیک یک گروه از سلولهای عصبی را ثبت کنند نمایندگان نورالینک معتقدند که این مسئله ممکن است به کمک الگوریتمی حل شود، اما از نظر محاسباتی گران است و نتیجه دقیقی نمی‌دهد. سامانه میکرو الکترومکانیکی
مدارهای پیوسته میکروالکترونیکی (IC) می‌توانند به عنوان مغز متفکر سیستم‌ها باشند و MEMS با اضافه‌کردن «چشم» و «بازو»، این قدرت تفکر را توسعه می‌دهد تا این میکروسیستم‌ها بتوانند محیط اطرافشان را حس کرده و کنترل نمایند. این حسگرها در ساده‌ترین حالت خود با کمک اندازه‌گیری پدیدههای مکانیکی، گرمایی، زیستی، شیمیایی، نوری و مغناطیسی، اطلاعات را از محیط جمع‌آوری می‌کنند. پس از اخذ اطلاعات از حس‌کننده‌ها، دستگاه‌های الکترومکانیکی به کمک قدرت تصمیم‌گیری خود، محرکها را به پاسخ‌هایی چون: حرکت، جابجایی، تنظیم‌کردن، پمپ‌کردن و فیلتر کردن وادار کرده، محیط را به سمت نتایج موردنظر هدایت می‌کنند. از آنجا که دستگاه‌های MEMS همانند ICها با تکنیک‌های ساخت ناپیوسته ساخته می‌شوند، می‌توان سطح بسیار بالایی از کارکرد، اطمینان و پیچیدگی را با هزینه اندک بر روی تراشه کوچک سیلیکونی شکل داد. ضبط کننده حلقه کاشت
این دستگاه مانیتورینگ مداوم ضربان قلب است. مانند مانیتور Holter اما برای مدت بسیار طولانی. ضبط کننده حلقه کاشت در زیر پوست ناحیه قفسه سینه قرار می‌گیرد و می‌تواند تا سه سال باقی بماند. القای هیپوترمی
کنترل دمای مرکزی بدن یا به عبارتی کنترل دمای مغز با استفاده از کاتترهای داخل مری، کاتترهای داخل مثانه (در بیماران غیرآنوریک) و کاتترهای داخل شریان ریوی (در بیمارانی که به دلیل دیگری کاتتر شریان ریوی برایشان کارگذاری شده‌است) صورت می‌گیرد. به دماسنجهای تمپانیک واقعی هم نمی‌توان کاملاً اعتماد کرد. حتی دمای رکتال نیز ممکن است با دمای مغز تفاوت داشته باشد. به همین دلیل اندازه‌گیری دما حتماً باید با روش تهاجمی کاتتر گذاری انجام شود. الکتروانسفالوگرافی جنین
در سال ۱۹۴۲، دکتر لیندسلی اولین فعالیت الکتریکی را از مغز یک نوزاد متولد نشده ثبت کرد وقتی که متوجه شد ثبت الکتریکی از ناحیه پایین شکم همسر باردارش شبیه ثبت‌های الکتریکی از پوست سر نوزاد است. برای پیگیری، در سال ۱۹۵۵، برنستین، بورکوفسکی و پرایس، سی و دو EEG جنینی را که در طی زایمان از شکم مادر و دهانهٔ رحم ثبت شده بود، مورد بررسی و توصیف قرار دادند. با این حال، از آنجا که دانشمندان نمی‌توانند الکترودها را به پوست سر جنین بچسبانند، به دست آوردن ثبت مداوم دشوار بود. با اختراع الکترودهای فنجان مکش، پزشکان می‌توانند ثبت مداوم را از همان محل مغز در حین زایمان و وضع حمل دریافت کنند. از ۱۹۵۵–۱۹۷۶، بسیاری از گروه‌های علمی EEG را از الکترودهای قرار داده شده بر روی شکم مادر ثبت کرده‌اند، یا با استفاده از یک اسپکولوم بر روی دهانه رحم قرار داده شدند، و روش‌ها بهبود یافتند امواج آلفا
امواج آلفا سومین موج تولید شده توسط مغز می‌باشد. بایوسیگنال
EEG , ECG , EOG و EMG با یک تقویت‌کننده تفاضلی اندازه‌گیری می‌شوند که تفاوت بین دو الکترود متصل به پوست را ثبت می‌کند. با این حال، واکنش پوست گالوانیک مقاومت الکتریکی و MEG میدان مغناطیسی ناشی از جریان‌های الکتریکی (الکتروانسفالوگرام) مغز را اندازه‌گیری می‌کند. پدیده صدای الکترونیکی
پدیده صدای الکترونیکی یا به اختصار (EVP) صداهایی هستند که در ضبط‌های الکترونیکی پیدا می‌شوند که به نظر همانند صحبت کردن شخصی به نظر می‌رسند اما به‌طور غیر عمد ضبط شده‌اند. EVPها معمولاً در امواج ولگردی که در هوا هستند یا صدای پس زمینه یافت می‌شوند. معمولاً ضبط این صداها با افزایش حساسیت دستگاه نسبت به صدای محیط امکان‌پذیر است. طبق ادعاهایی که شده‌است صداهایی که توسط دستگاه EVP ضبط می‌شوند جزو اصوات ماوراءالطبیعه هستند. اگر چه تعدادی از توضیحات طبیعی ارائه شده‌است از جمله apophenia (پیدا کردن اهمیت در پدیده‌های ناچیز) و شنوایی pareidolia (صداهایی که به‌طور تصادفی توسط شخص خاصی بیان می‌شود) این پدیده در دستگاه های پخش صدای الکترونیکی مانند رادیو، میکروفون و حتی دستگاه های تصویری مانند تلویزیون و اندروید و ویندوز نیز در قسمت های صوتی آنها به وجود می آید. تصویربرداری فراصوت عملکردی
fMRI  که سیگنال های که نشان دهنده سطح اکسیژن خون (blood-oxygen level Dependent) و به طبع آن تغییر در پارامتر استراحت طولی T2 را اندازه گیری می کنند و همچنین PET که پرتوهای گاما ناشی از رادیودارو هایی همانند FDG که در نواحی از مغز که دارای فعالیت بیشتری و مصرف بالاتر گلوکوز هستند، تجمع پیدا میکند را اندازه گیری می کنند، تنها تکنیک های مرسومی هستند که قادر به انجام تصویربرداری از فعالیت عمق مغز می باشند. هنگامی که فعالیت عصبی افزایش می یابد و در نتیجه چون مصرف اکسیژن بیشتر میشود ، سیگنال های BOLD افزایش میابند و بصورت عملکردی ما درمیابیم که در کجا جریان خون به طور قابل توجهی افزایش یافته است . در واقع ، تصویربرداری عمیق از پاسخ های همودینامیکی مغزی توسط fMRI ، به دلیل غیرتهاجمی بودن، راه را برای اکتشافات مهم علوم اعصاب در مراحل اولیه هموار کرده و برای انسان قابل اجرا می باشد. با این حال ، fMRI نیز محدودیت هایی دارد. در ابتدا ، هزینه زیاد و بزرگ بودن اندازه ماشین آلات MR می تواند مانع بزرگی باشد. همچنین، fMRI  با این اینکه SNR خوبی دارد ولی رزولوشن زمانی بزرگی دارد و این مسئله مانعی در تصویربرداری از حوادث گذرا مانند صرع با fMRI  است. نهایتا هم، fMRI  برای همه کاربردهای بالینی مناسب نیست. مثلا، حساسیت fMRI  به حرکات جسم مورد تصویر برداری باعث می شود، استفاده از آن برای تصویربرداری از نوزادان که معمولا با حرکات کودک همراه است، به ندرت انجام می شود. مغز مصنوعی
روش‌های دیگری علاوه بر رویکرد رایج تقلید مستقیم مغز انسان با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی بر یک موتور محاسباتی با کارایی بالا وجود دارد. اجرای یک جایگزین مصنوعی مغز می‌تواند بر اساس اصول هماهنگی / عدم انسجام فاز غیر خطی فناوری نانو هولوگرافی (HNeT) باشد. این قیاس با پردازش‌های کوانتومی از طریق الگوریتم سیناپسی هسته ای که دارای شباهت زیادی با معادله موج مکانیکی کوانتومی دارد، ساخته شده‌است EvBrain یک نرم‌افزار تکاملی است که توانایی این را دارد که بلافاصله شبکه‌های عصبی مغزی را مثل شبکه توسعه دهد. نوسان عصبی
نوسان‌های عصبی در فعالیت‌های عصبی تولید شده توسط گروه‌های بزرگ نورون بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. فعالیت‌های قوی مغز را می‌توان با تکنیک‌هایی مانند EEG اندازه‌گیری کرد. به‌طور کلی، سیگنال‌های EEG دارای محتوای طیف گسترده‌ای شبیه به نویز صورتی است، اما همچنین فعالیت‌های نوسان در پهنای فرکانسی مشخص را نشان می‌دهد. اولین پهنای فرکانسی کشف شده و شناخته شده، فعالیت آلفا (۸ تا ۱۲ هرتز) که می‌تواند در هنگام بیداری آرام از لوب آوندی مشاهده شود و هنگامی که چشم بسته‌است، افزایش می‌یابد. سایر باندهای فرکانس عبارتند از: دلتا (1 – ۴ هرتز)، تتا (4 – ۸ هرتز)، بتا (13 – ۳۰ هرتز)، گامای ضعیف(30 – ۷۰ هرتز) و گامای قوی (70 – ۱۵۰ هرتز). در واقع، سیگنال EEG به‌طور چشمگیری در طول خواب تغییر می‌کند و انتقال از فرکانس‌های بالا به فرکانس‌های پایین مانند آلفا صورت میگیرد. در واقع، مراحل مختلف خواب معمولاً با محتوای طیفی EEG مشخص می‌شود. در نتیجه، نوسان‌های عصبی با حالت‌های شناختی مانند آگاهی و خودآگاهی مرتبط است. دستگاه شوک الکتریکی خارجی خودکار
بسیاری از واحدهای دستگاه شوک الکتریکی خارجی خودکار دارای " event memory " هستند که ECG بیمار به همراه جزئیات زمان فعال شدن دستگاه و تعداد و قدرت شوک‌های ارسال شده به بیمار را ذخیره می‌کند. بعضی از دستگاه‌ها همچنین صدا اطراف خود را ضبط می‌کنند برای نظارت بر اقدامات انجام شده توسط پرسنل و بررسی تأثیر آن‌ها بر نتیجه احیا. تمام این داده‌های ضبط شده را می‌توان در رایانه بارگیری یا چاپ کرد تا نهاد مسئول بتوانند اثربخشی CPR و Defibrillation را ببینند. برخی از دستگاه شوک الکتریکی خارجی خودکارها حتی در مورد کیفیت فشرده سازی‌هایی که توسط نجات دهنده ارائه می‌شود، بازخورد می‌دهند. تصویربرداری عصبی
اسکن توموگرافی کامپیوتری (CT) یا "توموگرافی محوری محاسبه شده" (CAT) از یک سری اشعه ایکس حول سر بیمار از جهات مختلف استفاده می‌کند. سی تی اسکن، که به‌طور معمول برای مشاهده سریع آسیب‌های مغزی مورد استفاده قرار می‌گیرد، از یک برنامه کامپیوتری بهره می‌گیرد که محاسبات یکپارچه عددی (تبدیل رادیون معکوس) را بر روی یک سری اندازه‌گیری اشعه ایکس انجام می‌دهد، تا مشخص شود چه مقدار اشعه ایکس در حجم کوچکی از مغز، جذب شده‌است. به‌طور معمول این اطلاعات به صورت قطعی از مغز ارائه می‌شوند. تصویربرداری فراصوت عملکردی
فعالیت های مغزی را میتوان با استفاده از روش هایی که مستقیما از فعالیت ها الکتریکی مغز تصویر برداری می کنند همانند استفاده از رنگدانه های حساس به ولتاژ (Voltage-sensitive dyes) ، تصویربرداری کلسیومی، الکتروانسفالوگرافی(EEG) و مگنتوانسفالوگرافی (MEG) اندازه گیری کرد یا بصورت غیر مستقیم با اندازه گیری هایی که بر میزان گردش جریان خون و تغییرات همودینامیک آن مبتنی هستند، مانند: تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی (fMRI) ، توموگرافی گسیل پوزیترون(PET)، طیف نگاری کارکردی مادون قرمز نزدیک (fNIRS) یا تصویربرداری فراصوت داپلر(Doppler ultrasonography) این فعالیت ها را ثبت کرد. مغز انسان
سیستم عصبی حسی وظیفه دریافت و پردازش اطلاعات حسی را بر عهده دارد. این اطلاعات از طریق اعصاب جمجمه، از طریق مجاری در طناب نخاعی و مستقیماً در مراکزی از مغز دریافت می‌شود که به وسیلهٔ رگ‌های مجاور عصب خون رسانی می‌شوند. موتورهای ترکیبی و سیگنال‌های حسی نیز یکپارچه شده‌اند. ذهن‌خوانی
در سال‌های اخیر، محققان گام‌های عظیمی در جهت رمزگشایی افکار انسان‌ها برداشته‌اند. در مطالعات سال ۲۰۱۱، محققان امواج مغز را به یک کلیپ فیلم تبدیل کردند که می‌شد آن را در لحظه دید. در سال ۲۰۱۴، دو دانشمند با استفاده از پیوند مغز به مغز، افکار را به یکدیگر منتقل کردند. مطالعات دیگر نشان می‌دهد که کامپیوترها با استفاده از سیگنال‌ها و فعالیت‌های مغز افراد، می‌توانند «ببینند» افراد به چه چیزی فکر می‌کنند. محققان با همکاری هفت نفر مبتلا به بیماری صرع در یک بیمارستان در سیاتل آزمایشی برای خواندن ذهن افراد انجام دادند. در مغز هر کدام از این افراد تعدادی الکترود به نام آرایهٔ electrocorticographic جاسازی کردند. این الکترودها در لوب های اکسیپیتال(پس سری) و گیجگاهی از پوسته‌ی مغز قرار داشتند و به ترتیب مربوط به شنوایی و بینایی می‌باشند. ضبط دیجیتال
ضبط دیجیتال () در پروسهٔ ضبط دیجیتال، سیگنال شنیداری توسط یک میکروفون یا سایر مبدل‌های دیگر برداشته می‌شود، همچنین سیگنال‌های ویدئو نیز می‌توانند توسط دوربین یا دستگاه‌های مشابه برداشت و توسط مبدل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال به یک جریان از اعداد صحیح یا گسسته تبدیل شوند، نمایاندن تغییرات موجود در فشار هوا بر روی صدا و همینطور رنگ و درخشندگی ارزشمند برای تصویر، در طول زمان اندازه‌گیری می‌شود و سپس توسط دستگاه‌های ذخیره ضبط می‌گردد. نوار مغزی
نتایج حاصل از نوار مغزی را نمی‌توان به صورت مستقیم و تنها با مشاهده سیگنال مورد بررسی و تفسیر قرار داد و از روی آن ناهنجاری را تشخیص داد. معمولاً طیف فرکانسی این سیگنال حاوی اطلاعات مفیدی است که کاربردهای تشخیصی و تحقیقاتی از جمله موارد زیر دارد:۱-کمک به تشخیص و تعیین محل آسیب مغزی۲-کمک به مطالعه صرع (حملات گذرای برگشت‌پذیر عمل مغز دچار مشکل با حس نامنظم و فعالیت حرکتی نظیر تشنج)۳-کمک به تشخیص اختلالات روانی۴-کمک به مطالعه خواب۵-اجازه مشاهده و آنالیز پاسخ‌های مغز به محرک‌های سنسوری رگ‌نگاری مخ
رگ‌نگاری مخ یا آنژیوگرافی مخ، نگاره برداری از رگهای خونی درون و اطراف مغز است که معمولاً به منظور شناسایی آنوریسم و ناهنجاری‌های سرخرگی و سیاهرگی استفاده می‌شود. رگ‌نگاری مخ در سال ۱۹۲۷ توسط ویژه گر اعصاب پرتغالی آنتونیو اگاس مونیس و در دانشگاه لیسبون ابداع شد؛ او همچنین سوسپانسیون (آویزش) ویژه ای برای استفاده در این آنژیوگرافی را نیز ابداع کرد که توروتراست نام داشت و حاوی ماده حاجب دی‌اکسید توریم بود. هانس برگر
وی مخترع نوار مغزی (EEG) یا «ضبط امواج مغز» در سال ۱۹۲۴ میلادی و کاشف امواج آلفا بود که به «امواج برگر» شهرت دارند. آزمایشگاه ملی نقشه‌برداری مغز
تجهیزات  خدمات ثبت EEG-fMRI: ضبط همزمان EEG-fMRI برای جمع‌آوری داده‌های مکمل که به وسیله این روش‌ها به دست می‌آید ای. آر. تی. استودیوز
تمام ضبط‌کردن‌ها با سیستم سخت‌افراری Protools و آخرین نسخهٔ نرم‌افزاری Logic Audio Platinum شرکت Emagic انجام می‌شود. نمونه‌بردارهای نرم‌افزاری مانند Samplecell و Steinberg's Halion به همراه PC-based StudioSampler همگی به هم متصل و بر اساس نیاز با یکدیگر مطابق شده‌اند. جعبه‌های فراوانی پر از مدول‌های Midi و نمونه‌بردارهای سخت‌افزاری و نیز یک سری گزینشی از سیستم‌های reverbکننده (یک افکت موسیقی که صدا از یک آمپلیفایر (یا یک وسیلهٔ موسیقی با دامنهٔ نوسان بالا) طنین‌انداز می‌شود)، مانند Lexicon 480 و 960 به همراه reverbهای متفاوت‌تر مانند Yamaha REV1, REV7 and REV9 و Eventide DRP9000 و Dynacord DRP20 وجود دارند. کامل‌کنندهٔ این وسایل Waveframe 1000 قدیمی کرتو می‌باشد. Waveframe 1000 دستگاهی بود که باعث شد انیگما در سال 1990 در رتبهٔ یک قرار گیرد. این دستگاه اولین دستگاه دیجیتالی «Studio-in-a-box» کاملاحرفه‌ای بود.سیستم نرخ نمونه‌برداری باثبات (constant sampling rate system) این دستگاه ممتاز است و قسمت تصحیح نمونه‌ها و آرشیوکردن هنوز هم بی‌همتا است. سیستم فرابینی (monitoring system) به‌طور اختصاصی به وسیلهٔ شرکت Quested Acoustics طراحی و ساخته شد. الکتروانسفالوگرافی - تصویربرداری رزونانس مغناطیسی کارکردی
EEG گرفته شده از روی پوست سر فعالیت الکتریکی و پتانسیل‌های پس سیناپسی خاص در غشاء مغز را نشان می‌دهد در حالی که fMR توانایی پیدا کردن تغییرات همودینامیک مغز از طریق اندازه‌گیری اثر بلد (تصویر برداری از طریق وابستگی خون و اکسیژن) را دارد. پس EEG-fMRI امکان اندازه‌گیری فعالیت عصبی و همودینامیکی را که شامل دو جزء مهم از مکانیزم اتصال عصبی می‌شود را فراهم می‌کند. سطح سنج
سطح سنج راداری در طیف گسترده‌ای از تکنیک‌ها اجرا می‌شوند. دو تکنیک اساسی پردازش سیگنال اعمال می‌شود که هر کدام مزایای خاص خود را دارند: بازتاب سنجی پالسی یا دامنه زمانی (TDR) که اندازه‌گیری زمان پرواز تقسیم بر سرعت امواج الکترومغناطیسی در محیط است (سرعت نور تقسیم بر جذر). از ثابت دی الکتریک محیط)، شبیه به سنسورهای سطح اولتراسونیک، و سیستم‌های داپلر با استفاده از تکنیک‌های FMCW. درست مانند سنسورهای سطح اولتراسونیک، سنسورهای مایکروویو در فرکانس‌های مختلف، از ۱ گیگاهرتز تا ۶۰ گیگاهرتز اجرا می‌شوند.به‌طور کلی، فرکانس بالاتر، دقیق تر و هزینه بیشتری دارد. امواج آلفا
فرکانس نوسان‌های عصبی (امواج مغزی)، در حالت بیداری کامل از ۱۴ تا ۲۱ سیکل در ثانیه متغیر است که آن را امواج مغزی بتا می‌گوییم. زمانی که به هر دلیلی هوشیاریمان کم می‌شود، مثلا: وقتی برای خوابیدن روی تخت یا زمین دراز می‌کشیم و حالت خواب بر ما تسلط پیدا می‌کند، پلک‌هایمان سنگین می‌شوند، حسش خیلی نزدیک به خواب است، ولی هنوز صدای محیط را می‌شنویم. در این شرایط امواج مغزی ما کاهش پیدا کرده‌است و حدود ۱۴ سیکل در ثانیه است. هر چه احساس خواب آلودگی بیشتر بشود امواج نیز بیشتر و بیشتر کاهش می‌یابد. ایکاگ
ECoG اخیراً به عنوان یک روش ضبط کننده امیدوار کننده برای استفاده در واسط های مغز و رایانه ظاهر شده است.واسط های مغز و رایانه رابط های عصبی مستقیمی هستند که کنترل وسایل مصنوعی ، الکترونیکی یا ارتباطی را با استفاده مستقیم از سیگنال های مغزی فرد فراهم می کنند. سیگنال های مغزی ممکن است به صورت تهاجمی ، با دستگاه های ضبط شده به طور مستقیم در قشر ، یا به صورت غیر تهاجمی ، با استفاده از الکترودهای پوست سر EEG ثبت شوند. ECoG برای ایجاد سازش نیمه تهاجمی بین دو روش کار می کند - در حالی که ECoG مانند دستگاه های ضبط کننده مهاجم به سد خونی مغزی نفوذ نمی کند ، از وضوح مکانی بالاتر و نسبت سیگنال به نویز بالاتر از EEG برخوردار است.ECoG اخیراً به دلیل رمزگشایی گفتار یا موسیقی خیالی مورد توجه قرار گرفته است ، که می تواند منجر به BCI "واقعی" شود که در آن کاربران به سادگی کلمات ، جملات یا موسیقی را تصور می کنند که BCI می تواند مستقیماً آنها را تفسیر کند. نوروفیدبک
اینکه چه امواجی در مغز افزایش و چه امواجی کاهش یابند، کاملاً بستگی به مشکل هر فرد دارد و درمانگر آن را در طول جلسه تنظیم می‌نماید. از این روش می‌توان به منظور بهبود اختلالاتی چون بیش‌فعالی/کمبود توجه، ناتوانی‌های یادگیری، صرع، هراس و اختلالات اضطرابی، اختلالات مربوط به سوء مصرف مواد، افسردگی، مدیریت استرس، میگرن، سندرم تورت و اختلالات خواب استفاده کرد. این روش تحت عنوان EEG بیوفیدبک، نوروفیدبک و آموزش مغز نیز شناخته می‌شود. برای مشاهده اطلاعات بیشتر می‌توانید به مقاله معتبر حوزه نوروفیدبک مراجعه نمایید. نوار مغزی به کمک جریان خون
در حال حاضر، در محبوب‌ترین روش‌های عصب‌درمانی از نوار مغزی (EEG) استفاده می‌شود که فعالیت الکتریکی مغز را به جای جریان خون اندازه‌گیری می‌کند. طرفداران نوار مغزی به کمک جریان خون معتقدند که HEG دارای مزایایی نسبت به EEG است، مانند: الکتروانسفالوگرافی جنین
برای ثبت دقیق‌ترین سیگنال‌های مغزی، دانشمندان سعی می‌کنند با استفاده از سونوگرافی فاصله بین الکترودهای ثبت و قشر جنین را به حداقل برسانند تا الکترودهای موجود بر روی شکم مادر را تا حد ممکن نزدیک به سر جنین کنند. EEGهای اصلی جنین از ثبت از طریق شکم مادر حاصل می‌شوند. با این حال، فعالیت الکتریکی از قلب مادر، عضلات شکم و رحم مادر همه باعث ایجاد مصنوعات در ثبت EEG جنین می‌شود. مصنوعات فعالیت الکتریکی است که توسط EEG شناسایی شده و منبعی است که دانشمند نمی‌خواهد آن را اندازه‌گیری کند. عضلات فعالیت الکتریکی را در محدوده ۲۰–۱۰۰هرتز ایجاد می‌کنند، و دیوارهٔ رحم فعالیت موج آهسته و فعالیت موج سریع مربوط به فشار داخل رحمی را ایجاد می‌کند. علاوه بر این، ضربان قلب مادر در هر الکترود ثبت می‌شود و باید با الگوریتم‌های رایانه ای فیلتر شود. ذهن‌خوانی
می‌توان فهمید یک انسان کدام یک از دو نوع توهم دوربین دو چشمی رقابتی را از طریق سیگنال‌های fMRI به‌طور ذهنی تجربه کرده‌است. دستهٔ رخدادهایی که یک فرد به خاطر می‌آورد از طریق fMRI می‌تواند تشخیص داده شود، قبل از اینکه خود فرد بگوید چه چیزی را به یاد آورده‌است. تحلیل آماری امواج مغز EEG ادعا کرده‌اند امکان تشخیص واج‌ها، و در حدود ۶۰ تا ۷۰ درصد سطح رنگ و شکل بصری کلمات وجود دارد. همچنین نشان داده شده‌است که ذهن‌خوانی می‌تواند در یک محیط مجازی پیچیده نیز صورت گیرد. وقفه تنفسی در خواب
حسگرهایی که بر روی پوست سر قرار می‌گیرد امواج مغزی را برای اندازه‌گیری اینکه چه مدت طول می‌کشد تا بیمار به خواب رود، و چه مدت طول می‌کشد تا وارد مراحل مختلف خواب شود و اغلب چگونه در طول شب از خواب بیدار می‌شود را شناسایی می‌کند. نوروفیدبک
در نوروفیدبک، حِسگرهایی که الکترود نامیده می‌شوند، بر روی پوست سر بیمار قرارمی‌گیرند. این حسگرها، فعالیت الکتریکی مغز فرد را ثبت و در قالب امواج مغزی (دراغلب موارد به شکل شبیه‌سازی شده در قالب یک بازی کامپیوتری یا فیلم ویدئویی) به او نشان می‌دهند. در این حالت، پخش فیلم یا هدایت بازی کامپیوتری بدون استفاده از دست و تنها با امواج مغزیِ شخص انجام می‌شود. آنژیوگرافی
مراقبت‌های بعد از آنژیوگرافی:انجام این بررسی نیاز به یک روز بستری شدن دارد ولی انجام آن دقایقی بیش به طول نمی‌انجامد و معمولاً بیمار بدون عارضه‌ای خاص از بیمارستان مرخص می‌شود. اگر در حین عبور کاتتر بیمار دچار مشکل شود معمولاً می‌توان به سرعت داروهای لازم را به‌طور مستقیم به داخل قلب تزریق کرد و مشکل را رفع نمود.آنژیوگرافی قلب معمولاً روش بی‌خطری است.آنژیوگرافی مغزی یک آزمایش تشخیصی است که در آن از اشعه ایکس استفاده می‌کنند. آنژیوگرافی مغزی می‌تواند به پزشک کمک کند تا به بررسی انسداد یا سایر اختلالات در رگ‌های خونی سر و گردن بیمار بپردازد. تصویربرداری عصبی
. واکسل واحد. بسیاری از کارکردها نیز مستلزم استفاده از بخش‌های مختلفی از مغز هستند، به این معنی که این نوع ادعا احتمالاً با تجهیزات مورد استفاده قابل تبیین نبوده، و عموماً بر اساس یک تصور اشتباه در مورد نحوه تقسیم کارکرد مغز است.ممکن است چه بسا که بیشتر کارکردهای مغز، تنها پس از اندازه‌گیری‌های بسیار ریز و دقیق تری اندازه‌گیری شوند، که نه به مناطق بزرگی از مغز، بلکه به تعداد بسیار زیادی از مدارهای مغزی کوچک انسان، محدود می‌شوند. بسیاری از این مطالعات همچنین دارای مشکلاتی فنی، همچون اندازه کوچک نمونه، یا کالیبراسیون ضعیف تجهیزات هستند؛ به این جهت، قابل تعمیم نمی‌باشند -ملاحظاتی که گاهی اوقات نادیده گرفته می‌شوند تا بتوان مقاله یا سرفصل اخباری جنجالی تولید نمود. در برخی موارد، تکنیک‌های نقشه‌برداری مغز، با اهداف تجاری، گاه جهت تشخیص دروغ، یا گاه به منظور تشخیص پزشکی به روش‌هایی که از لحاظ علمی مورد تأیید قرار نیستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. فرامرز قهرمانی فر
در تاریخ ۲۰ مهر ۱۳۹۰، اختراع دستگاه تصویربرداری MRI سه بعدی با روش ساخت تصاویر آناگلیف به نام فرامرز قهرمانی‌ فر و سمانه حاجی محمدباقر در ایران ثبت شد. فرامرز قهرمانی‌ فر از جوانی با تومور مغزی دست و پنجه نرم می‌کرد و این عارضه سبب تشنج او می‌شد. پزشکان در آن سال‌ها به اشتباه تشخیص بیماری صرع را داده بودند و سعی در درمان او با دارو فنی‌توئین داشتند. تا اینکه در سال ۲۰۰۶ در مرکز گاما نایف ایران کمیته پزشکی متوجه تومور مغزی خوش‌خیم در نیمه راست مغز شدند. اما او از انجام عمل به دلیل احتمال از دست دادن قدرت حرکت نیمه چپ بدنش خودداری کرد. سپس با گذشت ۶ سال، علائم این تومور مغزی عود کرده و او را مجبور به عمل جراحی کرد. با انجام عمل بسته مغز، توسط اشعه گاما این تومور سوزانده و خون‌رسانی به آن متوقف شد. علی‌رغم بازگشت توان و قدرت بدنی به‌طور کامل بعد از دو سال، برای بار دوم در سال ۲۰۱۵ تومور با علائمی شدیدتر از گذشته، بازگشت زندگی کاری و هنری او را بیش از پیش مختل کرد. نوار گوش
ثبت نوار گوش در موارد مشکوک به کم شنوایی یا معاینات رایج پزشکی برای استخدام، بیمه یا طب کار به عنوان بخشی از آزمایش‌های پایه شنوایی انجام می‌گیرد. اغلب شنوایی‌نگاره‌ها در بسامدی بین ۲۵۰ تا ۸۰۰۰ هرتز که محدوده اصلی شنوایی انسان است ثبت می‌شوند. الکتروانسفالوگرافی جنین
ثبت‌های مربوط به شکم مادر یا دهانهٔ رحم کمتر از ۵ سانتی‌متر بافت بین پوست مادر و قشر جنین دارد. یک موج آهسته معمولی انسان در دامنه ۱۰۰–۵۰۰ میلی ولت است، اما قدرت ولتاژ با مربع فاصله بین فعالیت عصبی و الکترود ثبت کاهش می‌یابد. دانشمندان حتی با تکنیک‌های مدرن هنوز هم در تشخیص فعالیت مغز ثبت شده از خارج از رحم مشکل دارند. آرایه خط پایه بسیار بزرگ
سیگنال‌های هر آنتن بر روی بانکی از هارد دیسک حدود یک ترابایتی ضبط می‌شود و اطلاعات با استفاده از ساعت‌های اتمی مهر زمانی می‌شوند. اطلاعات درایوهای دیسک بارگیری می‌شوند و به مرکز عملیات علمی «Pete V. Domenici» در مرکز NRAO در سوکورو منتقل می‌شوند. در آنجا، اطلاعات تحت پردازش سیگنال در مجموعه‌ای قدرتمند از رایانه‌های دیجیتالی قرار می‌گیرند که تداخل سنجی را انجام می‌دهند. این رایانه‌ها همچنین اصلاحاتی را برای تأثیر چرخش زمین، تغییرات جزئی در پوسته زمین در طول زمان و سایر خطاهای کوچک اندازه‌گیری انجام می‌دهند. فناوری عصبی
مقالات اصلی: تحریک مغناطیسی مغز و درمان توسط جریان ضعیف اکترو مغناطیسی تحریک مغناطیسی مغز، فنی برای ایجاد میدان‌های مغناطیسی در مغز برای تنظیم فعالیت‌های الکتریکی در مکان‌های خاص مغز است. این رشته علمی در حال حاضر با داشتن یک ظرفیت بهره‌برداری که می‌تواند همراه با درک بهتر از این فناوری حاصل شود، مورد توجه زیادی قرار گرفته‌است. توانایی میدان مغناطیسی که از خارج جمجمه اعمال می‌شود در ایجاد حرکت در ذرات موجود در مغز، از جمله ذرات شیمیایی شناور، نویدبخش استفاده برتر درمانی است، زیرا مطالعات نشان داده‌اند که این روش نیازی به جراحی ندارد. تحریک مغناطیسی مغز، یک روش نسبتاً جدید برای مطالعه نحوه عملکرد مغز است و در بسیاری از مطالعات آزمایشگاهی، روی اختلالات رفتاری، از جمله صرع، اختلال اضطراب پس از سانحه، میگرن، توهم و سایر اختلالات به کار می‌رود. در حال حاضر، تحریک مکرر مغز، توسط میدان مغناطیسی، با منشأ خارج از جمجمه، تحت مطالعه است، تا معلوم گردد که آیا اثرات رفتاری مثبت تحریک مغناطیسی مغز، می‌تواند دوام بیشتری پیدا کند؟ در برخی از موارد، تحریک مغناطیسی مغز، با روش‌های دیگر مطالعاتی، مانند ثبت نوار مغزی برای کسب اطلاعات بیشتر از فعالیت مغز ترکیب می‌شود. سطح سنج
سطح سنج راداری از امواج مایکروویو برای تشخیص سطح مواد استفاده می‌کند و برای محیط‌های مرطوب، بخار و گرد و غبار و همچنین در کاربردهایی که دما و فشار متغیر و بالا است، ایده‌آل هستند. مایکروویوها انرژی الکترومغناطیسی هستند و بنابراین برای انتقال انرژی به مولکول‌های هوا نیاز ندارند و در خلاء مفید هستند. امواج مایکروویو به عنوان انرژی الکترومغناطیسی توسط اجسامی‌با خواص رسانایی بالا مانند فلز و آب رسانا منعکس می‌شوند. به‌طور متناوب، آنها در درجات مختلف توسط مواد دی الکتریک کم یا عایق مانند پلاستیک، شیشه، کاغذ، بسیاری از پودرها و مواد غذایی و سایر مواد جامد جذب می‌شوند. به سبب ماهیت الکترومغناطیسی، امواج سطح سنج‌های راداری به لایه‌های دما و بخار نفوذ می‌کنند و تنها سطح مواد مورد نظر را بصورت پیوسته اندازه‌گیری می‌کنند در حالی که تکنیک‌های دیگر مانند سطح سنج اولتراسونیک این قابلیت‌ها را ندارند. مایکروویوها انرژی الکترومغناطیسی هستند و بنابراین برای انتقال انرژی به مولکول‌های هوا نیاز ندارند و در خلاء مفید هستند. امواج مایکروویو به عنوان انرژی الکترومغناطیسی توسط اجسامی‌با خواص رسانایی بالا مانند فلز و آب رسانا منعکس می‌شوند. به‌طور متناوب، آنها در درجات مختلف توسط مواد دی الکتریک کم یا عایق مانند پلاستیک، شیشه، کاغذ، بسیاری از پودرها و مواد غذایی و سایر مواد جامد جذب می‌شوند. تاثیر امواج موبایل بر سلامتی انسان
در تحقیقاتی که در گذشته انجام شده بود، استفاده از موبایل را با تومورهای مغزی بسیار مرتبط می‌دانستند. اما اکنون و پس از بررسی‌های جدید علمی، این ارتباط بین امواج موبایل و تومورهای مغزی، از نظر علمی ثابت نشده‌است. این تحقیقات، شواهدی را پیدا کرده بودند که نشان می‌داد امواج موبایل، ممکن است امواج مغزی انسان را تغییر دهند. سر انسان نیز، منطقه حساس‌تری برای امواج موبایل است. یک پژوهش جدید نیز نشان می‌دهد که ارتباطی میان مکالمه صوتی و تأثیرات مضر بر حافظه جوانان وجود دارد. در این تحقیقات، مشخص شد که هرچقدر که جوانان موبایل را در گوش راستشان گرفته و صحبت کرده بودند، قدرت حافظه‌شان کمی کمتر می‌شد. در آزمایشی که اخیراً انجام شد، معلوم شد که مکالمه صوتی با تلفن همراه، بخش‌هایی از سمت راست سر انسان را فعال می‌کند. پژوهشگران در این آزمایش، از ۴۷نفر اسکن مغزی گرفتند، تا تغییرات گلوکزهای متابولیسمی آنان را اندازه‌گیری کنند. آنان پس از آزمایش، متوجه شدند که متابولیسم گلوکزی شرکت کنندگان، پس از ۵۰دقیقه مکالمه صوتی، تا ۷٪ افزایش داشته‌است. اما دانشمندان پس از پژوهش‌های جدیدتر و مختلف، نشانه‌ای جدی مبنی بر مضر بودن موبایل نیافتند. امواج موبایل نیز غیر یونی بوده و برای اندام‌ها و بافت‌های بدن انسان، ضرری ندارند. برطبق آخرین نظرات تخصصی دانشمندان، امواج موبایل به سلول‌های سالم بدن آسیب نمی‌زنند. برخی از دانشمندان اظهار می‌کنند که هیچ نگرانی جدی‌ای دربارهٔ امواج موبایل وجود ندارد. مارتین روسلی، رئیس «واحد تاثیرات محیطی بر سلامت» در «انستیتو صحت عامه» می‌گوید: آزمایشگاه ملی نقشه‌برداری مغز
آزمایشگاه ملی نقشه‌برداری مغز (National Brain Mapping Lab) نام مرکزی تخصصی است که در حوزه زیرساخت تصویربرداری و تحریک مغزی به منظور تحقیقات شناختی و ارائه خدمات دانش بنیان در حوزه علوم و فناوری‌های شناختی ایجاد شده‌است. این مرکز در ۱۱ مرداد ۱۳۹۵ توسط معاون اول رئیس‌جمهور، دکتر اسحاق جهانگیری، معاون علمی رئیس‌جمهور، دکتر سورنا ستاری، وزرای علوم و بهداشت و با حضور روسای دانشگاه‌ها افتتاح شد. این آزمایشگاه یک مرکز مستقل و ملی است که امکانات و تجهیزات موجود در آن می‌تواند در اختیار تمامی پژوهشگران و محققان قرار گیرد. کارت صدا
۲- جدول موجی (صدای موجی): این روش کم هزینه و واقعی تر است. در این حالت از تمامی وسایل موسیقی نمونه‌گیری شده‌است و صدای دیجیتالی تولید شده در یک جدول موج ذخیره شده‌است. در صورتی که یک برنامه به صدایی احتیاج داشته باشد این جدول موج چه در کارت صدا و چه در دیسک، صدای واقعی را به برنامه می‌دهد. فایلهای صوتی با پسوند Wav در ویندوز صداهای واقعی هستند که از جدول موج استفاده می‌کنند؛ بنابراین آهنگسازان حرفه‌ای ترجیح می‌دهند این گونه کارت‌های صدا را استفاده نمایند. این صداها در تراشه‌های رام کارت صوتی ذخیره می‌شوند و در نتیجه بسیاری از تولیدکنندگان بزرگ بودن حافظه جدول صوتی را دلیل مرغوب بودن کارت صدا می‌دادند. جراحی مغز و اعصاب
روش‌های عصب پرتوشناسی در تشخیص و درمان در جراحی مغز و اعصاب استفاده می‌شوند از جمله تصویربرداری به کمک رایانه یا مقطع‌نگاری رایانه‌ای، تصویرسازی تشدید مغناطیسی (ام آر آی)، مقطع‌نگاری با نشر پوزیترون، مغز نگاری مغناطیسی و جراحی استریوتاکتیکی. برخی از روندها در جراحی مغز و اعصاب شامل استفاده از تصویرسازی تشدید مغناطیسی (ام آر آی) و تصویرسازی تشدید مغناطیسی کاربردی در حین عمل است. واسط مغز و رایانه
واسط عقل و کامپیوتر یا به اختصار BCI، سیستمی است که از مجموعه‌ای از سنسورها و اجزای پردازش سیگنال، که فعالیت‌های عقلی فرد را مستقیماً به یک سری سیگنال‌های ارتباطی یا کنترلی تبدیل می‌کند، تشکیل می‌شود. در این سامانه ابتدا باید امواج عقلی را با استفاده از دستگاه‌های ثبت امواج عقلی ثبت کرد. الکترودیاگنوزیس
الکترومیوگرافی، یا ماهیچه‌نگاری برقی (به انگلیسی: Electromyography)یا (EMG) تکنیکی است برای محاسبه و ضبط حالات عضلات بدن در مواقع انقباض و انبساط که از دستگاهی به نام ماهیچه‌نگار برقی که به نتایج آن ماهیچه‌نگاشت (Electromyogram) گفته می‌شود. ماهیچه‌نگاشت پالس‌های تولید شده از سلول‌های ماهیچه‌ای را در حالات انبساط و انقباض دریافت می‌کند. زوال عقل عروقی
اسکن‌های ام‌آرآی از امواج رادیویی و یک میدان مغناطیسی برای تولید تصاویر با جزئیات زیاد از مغز استفاده می‌کنند. این می‌تواند به پزشکان در بررسی دقیق تغییرات در مغز ناشی از سکته‌های مغزی، حملات ایسکمیک گذرا، یا مشکلات دیگر در رگ‌های خونی کمک کند. نوسان عصبی
نوسان عصبی یا موج مغزی، الگوهای ریتمیک یا تکراری فعالیت عصبی در سیستم عصبی مرکزی هستند. بافت عصبی می‌تواند فعالیت‌های نوسانی را به طرق مختلف به وجود آورد، که به وسیله مکانیسم درون نورون‌های فردی یا با تعامل بین نورون‌ها هدایت می‌شود. در نورون‌های فردی، نوسانات ممکن است به عنوان نوسان در پتانسیل غشا یا به عنوان الگوهای ریتمیک پتانسیل‌های عمل عمل کنند، که پس از آن موجب فعال شدن نوسانات نورون‌ها می‌شود. در سطح گروه‌های عصبی، فعالیت هماهنگ با تعداد زیادی از نورون‌ها می‌تواند به نوسانات ماکروسکوپی منجر شود که می‌تواند در الکتروانسفالوگرام مشاهده شود. فعالیت‌های نوسان در گروه‌های نورونی به‌طور کلی از ارتباطات بازخورد بین نورون‌ها ناشی می‌شود که منجر به هماهنگ سازی الگوهای شلیک آن‌ها می‌شود. تعامل بین نورون‌ها می‌تواند باعث افزایش نوسانات در فرکانس‌های مختلف نسبت به فرکانس شلیک نورون‌های فردی شود. یک مثال شناخته شده از نوسانات مغناطیسی عصبی فعالیت آلفا است. نوسان‌های عصبی توسط محققان در اوایل سال ۱۹۲۴ (توسط هانس برگر) مشاهده شد. بیش از ۵۰ سال بعد، رفتار نوسانی ذاتی در عصب‌های ستون مهره داران رخ داد، اما نقش عملکردی آن هنوز کاملاً درک نشده‌است. نقش احتمالی نوسان‌های عصبی شامل اتصال ویژگی، مکانیزم انتقال اطلاعات است. در دهه‌های گذشته، فهم این موضوع به دلیل پیشرفت در تصویربرداری مغز، بیشتر شده‌است. محدوده اصلی تحقیق در علوم اعصاب شامل تعیین اینکه چگونه نوسانات تولید می‌شوند و نقش آن‌ها می‌باشد. فعالیت‌های نوسان در مغز به‌طور گسترده‌ای در سطوح مختلف سازمان بندی می‌شود و به نظر می‌رسد نقش مهمی در پردازش اطلاعات عصبی داشته باشد. مغز انسان
هر جریان الکتریکی یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. نوسانات عصبی داخل مغز نیز، میدان‌های مغناطیسی ضعیفی را تشکیل می‌دهند که مگنتوانسفالوگرافی می‌تواند با استفاده از آن، تصویری از فعالیت موضعی مغز با وضوح بالا نشان دهد. تراکتوگرافی از MRI و آنالیز تصویر برای ایجاد تصاویر سه بعدی از تنه عصبی مغز استفاده می‌کند. کانکتوگرام دستگاه دیگری است که یک نمایش گرافیکی از اتصالات عصبی مغز را ارائه می‌دهند. توموگرافی لرزه‌ای
لرزه‌نگارها جنبش‌های زمین را در فرم امواج لرزه‌ای ثبت می‌کنند. این جنبش‌ها توسط زمین‌لرزه یا انفجارهای کنترل‌شده به وجود می‌آیند. این ابزارها به اندازه‌ای حساس هستند که می‌توانند جنبش‌هایی با جابجایی ۱۰۰۰ برابر کوچکتر از عرض موی انسان (3x10 m) را ثبت کنند. مجموعه‌ای از زمان رسیدها (بعضاً میلیون‌ها داده)، به زلزله‌شناس‌ها این اجازه را می‌دهد تا تصویر روشنی از مکان و اندازهٔ ساختارهای زیرزمینی داشته‌باشند. نتیجه، یک تصویر سه بعدی از یک برش از زمین است که به عنوان یک نقشهٔ سرعتی زمین به کار می‌رود. این تصویر نشان می‌دهد امواج لرزه‌ای بر اساس تفاوت زمان رسید امواج کجا می‌توانند سریع‌تر یا آهسته‌تر حرکت کنند. این نکته همچنین تفسیری از ساختار گرمایی در اعماق زمین است. الکتروانسفالوگرافی جنین
الکتروانسفالوگرافی جنین، همچنین به عنوان EEG پیش از تولد شناخته می‌شود که شامل هرگونه ثبت نوسانات الکتریکی ناشی از مغز جنین نیز می‌باشد. پزشکان و دانشمندان با استفاده از EEGها برای تشخیص و توصیف فعالیت مغز مانند حالت‌های خواب، تشنج احتمالی یا سطح کما استفاده می‌کنند. EEG فعالیت الکتریکی را در مجاورت الکترود ثبت ضبط می‌کند. اکثر فعالیت الکتریکی عصبی ناشی از جریان از بدنهٔ سلولی نورونهای هرمی به خود دندریت آپیکال است، که با ورودی‌های تحریکی از سلول‌های عصبی دیگر دپولاریزه می‌شوند. برای ثبت دقیق‌ترین سیگنال‌ها، دانشمندان سعی می‌کنند فاصله بین الکترود ثبت و فعالیت عصبی را که می‌خواهند تشخیص دهند، به حداقل برسانند. با توجه به دشواری اتصال الکترود به جنین در داخل رحم، پزشکان و دانشمندان از روشهای مختلفی برای ثبت فعالیت مغز جنین استفاده می‌کنند. نگاشت مغزی
در سال ۱۹۶۲ تحقیقات نگاشت مغزی در اوهایو آغاز شد و در بیمارستان Columbus state ادامه یافت. بیش از ۵۰۰ نمونه توسط دستگاه ثبت امواج الکتریکی مغز به وسیلهٔ برق با فرکانس بالا که توسط دولت آمریکا ثبت شده بود اسکن شدند. یک گزارش دقیق نگاشت مغزی توسط انستیتو حافظهٔ Battelle با نام «دریچهٔ تازه به مغز انسان» منتشر شد. ژورنال جامعهٔ پزشکی آمریکا نیز گزارشی در رابطه با این تحقیق منتشر کرد: " آیا دستگاه عصبی مبتنی بر دامنه است یا فرکانس؟". JAMA گزارش داده است: «یکی از نکاتی که اکثر نورولوژیست‌ها دربارهٔ آن توافق دارند، این است که دستگاه عصبی مبتنی بر دامنه است. اکنون یک نظریهٔ جدید دقیقاً نظری مخالف را ارائه می‌دهد، به این معنا که دستگاه عصبی مبتنی بر فرکانس است.» در نتیجهٔ تحقیقات نگاشت مغزی، روانپزشکان توانستند بیماری‌هایی مانند اپیلپسی، سایکوموتور اپیلپسی، توهم، و شیزوفرنی را به وسیلهٔ کاهش دادن فعالیت‌های عصبی در سیستم فعال سازی شبکه‌ای که در ساقهٔ مغز قرار دارد، درمان کنند. به علاوه، وظیفهٔ رویاپردازی و وظایف یکتای هر نیمکرهٔ مغز نیز مشخص شدند که این کشف بعدها به وسیله تولد دختری با یک نیمکره مغز نیز اثبات گردید. موج بتا
امواج بتا اغلب به عنوان مهارکننده انتقالات حرکتی در قشر مغز به واسطه گاما آمینوبوتیریک اسیددر نظر گرفته می‌شوند که اساس مهارکنندگی در انتقال عصبی در سیستم عصبی پستانداران می‌باشد. بنزودیازپینها، داروهایی هستند که گیرنده‌های گابا نوع یک را که شامل امواج بتا استخراج شده در ثبت‌های الکترانسفالوگرافی از انسان ها و موش ها هستند، مدوله می‌کنند. امواج بتا خود تحریک در EEGهای ثبت شده از کودکان از طریق سندروم 15q11 نیز مشاهده شده‌است. سندروم q13.1-2 که نسخه‌هایی از گیرنده گابا نوع یک را دارد زیر مجموعه ای از ژنهای GABRA5 ،GABRB3 ،GABRG3 می‌باشد. نوار قلب
دستگاه برق‌دل‌نگار (الکتروکاردیوگراف)، این نمودار را بر روی نوار کاغذیِ خط‌کشی‌شده‌ای که ویژهٔ این کار است، به‌طور پیوسته ضبط می‌کند. اطلاعاتی که روی الکتروکاردیوگرام ضبط می‌شود نشان‌دهندهٔ امواج الکتریکی محرک قلب است. این امواج نمایشگر مراحل مختلف تحریکات قلبی هستند. مغز انسان
حس بویایی توسط سلول‌های گیرنده در اپیتلیوم مخاط بویایی در حفره بینی ایجاد می‌شود. این اطلاعات از طریق عصب بویایی که از طریق قسمت نسبتاً قابل نفوذ به جمجمه می‌رود منتقل می‌شود. این عصب به مدار عصبی لامپ بویایی منتقل می‌شود و از آنجا اطلاعات به قشر بویایی منتقل می‌شود. مزه از گیرنده‌های روی زبان ایجاد می‌شود و در امتداد اعصاب صورت و گلوفارنکس به هسته منفرد در ساقه مغز منتقل می‌شود. برخی از اطلاعات چشایی نیز از طریق عصب واگ از حلق به این ناحیه منتقل می‌شود. سپس اطلاعات از اینجا از طریق تالاموس به قشر چشایی منتقل می‌شود. تصویربرداری فراصوت عملکردی
مغز از حدود 86 میلیارد نورون (یاخته های عصبی انگیزش پذیر) و تقریبا همان تعداد نوروگلی (یاخته های عصبی انگیزناپذیر) تشکیل شده است. همچنین هر کدام از این نورون­ها با بعضی از نورون­ های دیگر از طریق ساختاری زیستی به نام سیناپس در ارتباط می­باشد. در مغز میلیاردها نورون باهم در ارتباط­ اند و پیام­ های الکتریکی را به یکدیگر منتقل می­کنند. هر دسته از نورون ­ها در مغز فعالیت خاصی را انجام می­دهند و می توان آنها را به صورت شبکه های عصبی جداگانه ای در نظر گرفت که هر کدام برای انجام فعالیتی مشخص در طول زمان فرگشت پیدا کرده اند. برای مثال یک دسته به درد و یک دسته به حرکات , یک دسته به حس بویای و همین طور یک دسته به بینایی و... اختصاص داده شده اند البته باید خاطرنشان کرد که ساختار مغز خیلی پیچیده تر از این­ها می­باشد. تصویربرداری تشدید مغناطیسی کارکردی حالت استراحت
تصویربرداری تشدید مغناطیسی کارکردی (fMRI) نوع خاصی از تصویربرداری تشدید مغناطیسی است که فعالیت‌های مغز را به کمک تغییرات جریان خون می‌سنجد. به بیان دقیق‌تر فعالیت مغزی به وسیلهٔ سیگنال BOLD با فرکانس پایین اندازه‌گیری می‌شود. علوم اعصاب رفتاری
MEG - مگنتوآنسفالوگرافی عملکرد مغز انسان را از طریق اندازه گیری فعالیت الکترومغناطیسی نشان می دهد. اندازه گیری میدان های مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان الکتریکی جریان یافته در سلول های عصبی ، فعالیت مغز مرتبط با عملکردهای مختلف انسان را در زمان واقعی ، با دقت فضایی میلی متر شناسایی می کند. پزشکان می توانند بدون تهاجم داده هایی را برای ارزیابی اختلالات عصبی و برنامه ریزی درمان های جراحی به دست آورند. علوم اعصاب
در حین بروز احساسات، چه تغییراتی در مغز رخ می‌دهد؟ امواج تتا
امواج تتا ، یکی از امواج تولیدشده در مغز انسان هستند که باعث ایجاد ریتم تتا می‌شوند؛ و شامل نوسان عصبی در مغز که زمینه‌های مختلفی از شناخت و رفتار، همچون یادگیری، حافظه و پیمایش فضایی در بسیاری از حیوانات را شامل می‌شود. این امواج را می‌توان با استفاده از روش‌های مختلف الکتروفیزیولوژیکی، مانند الکتروانسفالوگرام (EEG)، یا از داخل مغز و توسط الکترودهای متصل به پوست سر ضبط کرد. واسط مغز و رایانه
معمولاً برای ثبت امواج عقلی، به دلیل دقت زمانی بالا، ارزان بودن و همچنین استفاده آسان، از الکتروانسفالوگرافی استفاده می‌کنند. ویلیام گری والتر
در زمان جوانی، والتر تحت تأثیر کار فیزیولوژیست روسی ایوان پاولف بود. وی برای آزمایش اندازه‌گیری فعالیت الکتریکی در مغز از آزمایشگاه هانس برگر، که دستگاه الکتروانسفالوگراف یا دستگاه EEG اختراع کرده بود، بازدید کرد. والتر نسخه‌های خاص خود را از دستگاه برگر با قابلیت‌های بهبود را یافته تولید کرد، که به آن اجازه می‌داد انواع مختلفی از نوسان عصبی اعم از امواج آلفای پر سرعت تا امواج دلتا را که در طول خواب مشاهده می‌شود، تشخیص دهد. مرگ مغزی
معیارهای فعلی برای تعیین مرگ مغزی عبارتنداز: بیمار باید به تحریکات حسی شامل درد و کلام پاسخی نشان ندهد. (البته رفلکس های نخاعی در پاسخ به تحریک دردناک، ملاک برای رد مرگ مغزی نیستند زیرا در حالت مرگ مغزی نیز طناب نخاعی ممکن است سالم باشد)  رفلکس‌های مردمک، قرنیه و حلقی دهانی (مانند رفلکس سرفه و گگ) باید از بین رفته باشند. رفلکس‌اکولوسفالیک و رفلکس اکولووستیبولار سبب حرکت چشم‌ها نمی‌شوند. فعالیت تنفسی وجود ندارد؛ که با رسیدن فشار دی‌اکسید کربن بیمار به ۶۰ میلی‌متر جیوه مشخص می‌شود. به‌طوریکه پس از تجویز اکسیژن ۱۰۰ ٪ و جدا کردن بیمار از ونتیلاتور نیز تلاش تنفسی رخ نمی‌دهد. در الکتروانسفالوگرافی امواج الکتروآنسفالوگرام مغزی صاف (ایزوالکتریک) است. تصویربرداری نوری
مقطع‌نگاری پخش نوری می‌تواند فعالیت دستگاه عصبی و عملکرد مغز را به صورت زمان واقعی نشان دهد. در این روش، لیزری با نور فرو سرخ نزدیک روی جمجمه قرار می‌گیرد و دسته‌ای آشکار ساز متصل به فیبر نوری به فاصله چند سانتیمتر از منبع روی جمجمه قرار می‌گیرند. چگونگی تغییر مسیر نور در اثر جذب و پراکندگی در طی عبور نور از بافت مغز توسط آشکارسازها ثبت می‌شود. امواج آلفا
آلفا یکی از چهار موج اصلی مغز (دلتا، تتا، آلفا و بتا) است که در دستگاه ثبت امواج مغز به چشم می‌خورد. این امواج، ولتاژ‌های الکتریکی را در مغز به نوسان درمی‌آورند اما ولتاژ آنها بسیار پایین است. (چند میلیونیم ولت). نوسان امواج آلفا حدود ده بار در ثانیه و محدوده آن ۸ تا ۱۳ دور در ثانیه است.«آلفا» اولین حرف الفبای لاتین است و به این دلیل اسم این موج را آلفا گذاشتند که اولین موج کشف شده از ۴ موج مشخص مغز است. امواج آلفا توسط روانشناسی به نام هانس برگر در حدود سال ۱۹۰۸ کشف شد. تا کنون هزاران دانشمند، به مطالعه امواج مغزی پرداخته‌اند بنابراین اطلاعات زیادی در این مورد که موج آلفا چیست و چه چیز باعث ظاهر و ناپدید شدن آن در مغز ما می‌شود، در دست است. مغز انسان
تکنیک‌های تصویربرداری عصبی کارکردی تغییراتی را در فعالیت مغز نشان می‌دهند که به عملکرد نواحی خاص مغز مربوط می‌شود. یکی از روش‌های اف‌ام‌آرآی است که نسبت به روش‌های پیشین چون مقطع‌نگاری رایانه‌ای تک‌فوتونی و برش‌نگاری با گسیل پوزیترون مزیت‌های بیشتری دارد که به استفاده از مواد رادیواکتیو نیاز ندارد و وضوح بالاتری از فعالیت‌ها و ساختارهای مغز ارائه می‌دهد. روش دیگر طیف‌نگاری کارکردی فروسرخ نزدیک است. این روش‌ها بر پاسخ همودینامیک متکی هستند و اطلاعاتی از مغز که با تغییرات جریان خون مرتبط اند نشان می‌دهند. تصویر برداری مغز در نگاشت از عملکردهای مناطق مختلف مغز بسیار مفید است و اطلاعات مهمی را در اختیار محققان قرار می‌دهد. دیگر روش تصویر برداری، fMRI حالت استراحت، به بررسی تعامل بخش‌های مختلف مغز در زمان استراحت (زمانی که فعالیت خاصی انجام نمی‌دهد مانند خواب) می‌پردازد. این روش همچنین برای نشان دادن شبکه حالت پیش‌فرض نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. خواب
در خلال نخستین مراحل خواب، ما هنوز نسبتاً بیدار و هوشیار هستیم. مغز، امواجی تولید می‌کند به نام امواج بتا که دارای فرکانس بالا و دامنه پایین هستند. به مرور که مغز شروع به آرامش یافتن می‌کند، امواج کند تری به نام امواج آلفا متصاعد می‌شوند که دارای دامنه بالا و فرکانس پایین هستند. در طول این مدّت و هنگامی که هنوز کاملاً به خواب نرفته‌ایم ممکن است احساس عجیب و کاملاً واضحی را تجربه کنیم که توهمات پیش خواب نامیده می‌شود. مثال‌های متداول و شایع این پدیده عبارتند از احساس افتادن (پرت شدن) یا شنیدن این که کسی نام شما را صدا می‌کند. رویداد بسیار شایع دیگری که در این دوره زمانی وجود دارد، پرش میوکلونیک است. اگر تاکنون، بدون هیچ دلیل مشخص و خاصی، ناگهان بدنتان تکان خورده یا پریده‌است این پدیده ظاهراً عجیب را تجربه کرده‌اید. در عالم واقع، این پرش‌های میوکلونیک بسیار شایعند. نگاشت مغزی
نگاشت مغزی مطالعهٔ آناتومی و عملکرد مغز و نخاع از طریق استفاده از تصویر برداری (شامل روش‌های میکروسکوپی، آندوسکوپی، و تصویر برداری چند حالته) ایمونوهسیتوشیمی، ژنتیک ملکولی و اپتوژنتیک، سلول‌های بنیادی و زیست سلولی، مهندسی (مواد، برق و بایومذیکال)، نوروفیزیولوژی و نانوتکنولوژی است. سامانه بازشناسی با امواج رادیویی
در بسته‌بندی القایی از یک میدان الکترومگنتیک استفاده می‌شود که یک غشاء را در سرعتی بالای ۸۰۰ دور در ثانیه به جعبه می‌چسباند. کالای بسته‌بندی شده به این شیوه نه تنها هر گونه دستکاری بر روی کالا را نشان خواهد داد، بلکه از بروز رطوبت جلوگیری کرده، تازگی محصول را حفظ می‌کند و از سرقت کالا جلوگیری می‌شود. در این نوع بسته‌بندی ظرف‌های درپوش دار را زیر یک دستگاه بسته‌بندی الکترومگنتیک قرار می‌دهند که حرارت تولید می‌کند تا غشایی از مهر بسته‌بندی به لبه بطری یا ظرفی که بسته‌بندی می‌شود، بچسبد. ایکاگ
علاوه بر کاربردهای بالینی برای محلی سازی مناطق عملکردی جهت پشتیبانی از جراحی مغز و اعصاب ، نقشه برداری مغز عملکردی زمان حقیقی با ECoG برای حمایت از تحقیقات در مورد سوالات اساسی در علوم اعصاب توجه را جلب کرده است.به عنوان مثال ، یک مطالعه در سال 2017 مناطق موجود در مناطق پردازش صورت و رنگ را کشف کرد و دریافت که این مناطق زیرکانه کمک های ویژه ای به جنبه های مختلف بینایی می کند.مطالعه دیگری نشان داد که فعالیت با فرکانس بالا از 70 تا 200 هرتز منعکس کننده فرآیندهای مرتبط با تصمیم گیری گذرا و پایدار است.کارهای دیگر مبتنی بر ECoG رویکرد جدیدی را برای تفسیر فعالیت مغز ارائه داد ، که نشان می دهد هر دو قدرت و فاز به طور مشترک بر پتانسیل ولتاژ لحظه ای تأثیر می گذارند ، که مستقیماً تحریک پذیری قشر را تنظیم می کند.مانند کار برای رمزگشایی گفتار و موسیقی تصوری ، این دستورالعمل های تحقیقاتی شامل نقشه برداری عملکردی مغز زمان حقیقی نیز دارای پیامدهای عملی بالینی است ، از جمله جراحی مغز و اعصاب و سیستم های BCI. سیستمی که در بیشتر این نشریات نقشه برداری عملکردی زمان حقیقی استفاده شده است ، "CortiQ" میباشد. برای تحقیقات و کاربردهای بالینی استفاده شده است. نوار مغزی
کاربرد مهم دیگر در تشخیص صرع می‌باشد. مراحل اولیه و انواع نه چندان شدید را تنها می‌توان با ثبت تغییرات معمول الکترو‌انسفالوگراف تشخیص داد. این حملات می‌تواند به‌طور پراکنده رخ دهند اما با تنفس هوای تهویه شده نور و خواب نیز ممکن است فعال شوند. زمانی که وجود بیماری صرع مورد تردید است می‌توان از بیماری در مورد وضعیت تهویه هوا پرسش نمود یا وی را در معرض تابش کوتاه مدت و منقطع نور قرار داد یا از او خواست که شب قبل از آزمایش نخوابد.