3D打印可穿戴大腦掃描儀靈敏度比MEG系統(tǒng)高4倍

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責(zé)任編輯：六月芳菲時(shí)間：2017-11-06 14:01

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[導(dǎo)讀]通過使傳感器更接近頭部，我們可以將場檢測的靈敏度提高四倍。

3D打印本身就是一個(gè)開創(chuàng)性的技術(shù)發(fā)展，但是令人興奮的是，它可以用來鼓勵(lì)其他技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新，無論是通過激發(fā)新的研究，還是通過直接在實(shí)踐研究中實(shí)現(xiàn)。為了延續(xù)這一趨勢，最近英國的一組科學(xué)家在3D打印了一個(gè)原型頭盔，現(xiàn)在可以在他們的開拓性研究項(xiàng)目中被測試對象戴上。他們正在探索一種稱為腦磁圖（Magnetoencephalography，MEG）的新型腦成像技術(shù)。

這項(xiàng)研究由英國生物醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)威爾康（Wellcome）提供資助，該公司已經(jīng)向該小組提供了160萬英鎊的科學(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是一種通過測量由大腦中的自然電流產(chǎn)生的磁場來創(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)這個(gè)項(xiàng)目將持續(xù)三年。

兩年前開始研究，團(tuán)隊(duì)評估了量子傳感器提高M(jìn)EG掃描靈敏度的潛力。 Wellcome的貢獻(xiàn)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)80萬英鎊的資金將用于諾丁漢，在這個(gè)基于物理的開發(fā)過程中，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)算和理論模型，框架的神經(jīng)科學(xué)，并確定哪些神經(jīng)科學(xué)問題可以解決。

據(jù)布魯克斯博士說：“量子技術(shù)已經(jīng)允許開發(fā)一種新型光學(xué)傳感器，它具有檢測大腦弱磁場的靈敏性。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，通過使傳感器更接近頭部，我們可以將場檢測的靈敏度提高四倍。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)，一勞永逸的系統(tǒng)不同，新的MEG系統(tǒng)應(yīng)該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)展可能的研究問題和主題的范圍。

新的MEG系統(tǒng)對于兒童的實(shí)驗(yàn)也特別有用，因?yàn)橐郧暗南到y(tǒng)工作方式意味著敏感性對于頭部較小的受試者是有限的。 “室溫量子傳感器可以直接安裝在任何科目的頭皮上，”Bowtell教授解釋說。 “這將使我們預(yù)期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。

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