科學(xué)家開(kāi)發(fā)出3D打印穿戴式大腦掃描儀原型 比現(xiàn)有MEG系統(tǒng)靈敏4倍

dy1993   2017-11-08 11:25:27

3D打印本身就是一個(gè)開(kāi)創(chuàng)性的技術(shù)發(fā)展,同時(shí),它也可以用來(lái)鼓勵(lì)其他技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新,可能是間接激發(fā)新的研究,也可能是直接在實(shí)踐研究中實(shí)現(xiàn)。正因?yàn)檫@一趨勢(shì),英國(guó)的一組科學(xué)家最近使用3D打印技術(shù)打印了一個(gè)原型頭盔,現(xiàn)在可以在他們的開(kāi)創(chuàng)性研究項(xiàng)目中被測(cè)試對(duì)象戴上。他們正在探索一種稱(chēng)為腦磁圖(Magnetoencephalography,MEG)的新型腦成像技術(shù)。

這項(xiàng)研究由英國(guó)生物醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)Wellcome提供資助,該公司已經(jīng)向該小組提供了160萬(wàn)英鎊的科學(xué)合作獎(jiǎng),以構(gòu)建一種新型的MEG掃描儀,其潛在的靈敏度可能是目前使用的設(shè)備的四倍。MEG是一種通過(guò)測(cè)量由大腦中的自然電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)創(chuàng)建大腦活動(dòng)的地圖的技術(shù)。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的是來(lái)自諾丁漢大學(xué)物理學(xué)和天文學(xué)院的Matthew Brookes博士和Richard Bowtell教授。他們正在與他們學(xué)校的科學(xué)家以及倫敦大學(xué)學(xué)院的科學(xué)家合作,預(yù)計(jì)該項(xiàng)目將持續(xù)三年。

研究始于兩年前,研究小組評(píng)估了量子傳感器在提高M(jìn)EG掃描靈敏度方面的潛力。Wellcome的資助是在這個(gè)試點(diǎn)階段完成之后頒發(fā)的,現(xiàn)在他們可以著手建立一個(gè)功能齊全的MEG系統(tǒng)。

總計(jì)80萬(wàn)英鎊的資金將用于諾丁漢,在這個(gè)基于物理的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,掃描儀將能夠正常工作。3D打印原型頭盔的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)是這一物理開(kāi)發(fā)的第一部分,目前仍處于初期階段。與此同時(shí),倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員將使用其余的資金進(jìn)行詳細(xì)的大腦計(jì)算和理論建模,構(gòu)建神經(jīng)科學(xué),并確定哪些神經(jīng)科學(xué)問(wèn)題可以解決。

據(jù)Brookes博士說(shuō):“量子技術(shù)已經(jīng)允許開(kāi)發(fā)一種新型光學(xué)傳感器,它具有檢測(cè)大腦弱磁場(chǎng)的靈敏性。與目前的技術(shù)不同,這些新型傳感器可以在室溫下運(yùn)行,因此可以直接放置在頭皮表面。我們的計(jì)算表明,通過(guò)使傳感器更接近頭部,我們可以將場(chǎng)檢測(cè)的靈敏度提高四倍。這將革新我們能夠從人腦中發(fā)現(xiàn)的那種效應(yīng)。

與以前使用的靜態(tài)的、一勞永逸的系統(tǒng)不同,新的MEG系統(tǒng)具有高度的靈活性和適應(yīng)性。這意味著適應(yīng)將會(huì)更加舒適,患者將能夠在自然環(huán)境中承擔(dān)任務(wù)并自由行動(dòng)。這將大大擴(kuò)展可能的研究問(wèn)題和主題的范圍?!?/span>

新的MEG系統(tǒng)對(duì)于兒童的實(shí)驗(yàn)也特別有用,因?yàn)橐郧暗南到y(tǒng)工作方式意味著對(duì)于頭部較小的受試者的敏感性是有限的?!笆覝亓孔觽鞲衅骺梢灾苯影惭b在任何科目的頭皮上,”Bowtell教授解釋說(shuō)。“這使我們預(yù)期將成人的靈敏度提高四倍,但兒童或嬰兒的敏感度可能高達(dá)15或20倍?!?/span>


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