EEG、fMRI、MEGが、それぞれタイミングや空間的な詳細において独自の強みを持ち、脳活動を測定する異なる手法を提供していることを探ってみましょう。EEGが高速な電気信号をリアルタイムで捉え、fMRIが血流の変化を通じて脳の特定の領域を正確にマッピングし、MEGが磁気活動を検知することで速度と位置精度のバランスを取っていることを学び、これらを組み合わせることで、脳の処理が時間と空間の軸上でどのように展開していくかが明らかになります。

脳の構造や機能に関する情報を収集するには、さまざまな方法があります。

最も一般的で頻繁に用いられる3つの測定法は、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）、磁気脳波法（MEG）、および脳波法（EEG）である。これらの手法のうち、EEGは最も汎用性が高く、費用対効果に優れた手法である。

脳波検査（EEG）：

脳波（EEG）を使用する際は、人間の脳のさまざまな皮質層によって生成される電気的活動を測定することになります。具体的には、互いに通信し合う錐体細胞が密集している灰白質領域から電気信号が検出されます。

こうした錐体細胞の集団が同期して活発に活動するたびに、そこで発生した電気が頭皮の表面へと放射されます。これが、EEG電極で記録される信号です。電界の強度は依然として非常に弱いため、通常、信号は増幅されます。この活動は、基準点（通常は耳の後ろにある左右の「乳様突起」）と比較して、より強く現れます。

EEGは基準電位記録であり、絶対的な電圧値ではないことに留意してください。EEGは常に、特定の部位における電気活動の相対的な増減を表しています。電界の変化は非常に速く起こるため、EEGを用いることで、極めて高い時間分解能（サンプリングレートに依存しますが、最大1ミリ秒）で脳の活動過程を把握することができます。

EEGを用いれば、視覚的または聴覚的刺激の開始直後に生じる脳の活動を記録することができます（刺激後50～100ミリ秒後にはすでに一貫した脳の活動が見られます）。また、より長い期間（数時間から数日）にわたって、注意の向けられ方、動機付け、あるいは眠気を反映する脳の状態をモニタリングすることも可能です。この優れた時間分解能により、脳の処理がいつ行われるかについて、正確な知見を得ることができます。

機能的磁気共鳴画像法（fMRI）：

fMRIは、神経活動に伴う血流の変化を検出することで脳機能を測定する機能的脳画像法である。神経細胞は活動時により多くの酸素を必要とするという仮定に基づいています。fMRIには空間分解能と時間分解能のトレードオフがありますが、EEGやMEGなどの手法と比較すると、比較的低速な神経画像法です。しかし、磁気共鳴画像法の最大の強みは、その優れた空間分解能にあります。磁気画像法を用いれば、被験者全員の個々の頭蓋骨の形状や大脳皮質の層を再構築することができます。

通常、被験者は磁気コアの内部で動かないように横たわり、高周波パルスが照射されます（検査の詳細についてはこちらをご覧ください）。その後、fMRIが酸素を豊富に含む血液と酸素をほとんど含まない血液の磁化度の変化を測定し、脳の各領域における相対的な違いを明らかにします。