發(fā)布日期：2018-03-28

 　 來(lái)自諾丁漢大學(xué)彼得曼斯菲爾德成像中心和英國(guó)倫敦理工學(xué)院惠康人類神經(jīng)影像中心的研究人員共同開發(fā)了一款一代的腦部掃描儀。這種掃描儀可以像一個(gè)頭盔一樣戴在頭上，在掃描的過(guò)程中允許患者在周圍自然的移動(dòng)。它是惠康公司為期五年的資助項(xiàng)目的一部分，具有引發(fā)人類大腦成像領(lǐng)域變革的可能。

 　 在今天發(fā)表的一篇自然論文中，研究人員證明，他們可以測(cè)量大腦活動(dòng)，而人們做自然動(dòng)作，包括點(diǎn)頭、伸展、喝茶甚至打乒乓球。這種新的、輕量的腦磁圖（MEG）系統(tǒng)不僅可以佩戴，而且比現(xiàn)有的系統(tǒng)更敏感。

  　研究人員希望這種新型的掃描儀可以改善對(duì)患者的研究和治療。

　　Matt Brookes博士領(lǐng)導(dǎo)了諾丁漢大學(xué)物理和天文學(xué)學(xué)院此次關(guān)于的MEG工作，他說(shuō)：“這項(xiàng)新技術(shù)為新一代功能腦成像提供了激動(dòng)人心的新機(jī)會(huì)，能夠?yàn)樗麄冊(cè)谥車苿?dòng)時(shí)掃描提供了新的可能性，例如在現(xiàn)實(shí)世界的任務(wù)中測(cè)量大腦功能，或者真正的社交互動(dòng)。這不僅對(duì)我們理解健康大腦的功能，并且對(duì)神經(jīng)、神經(jīng)退行性和精神健康情況都有很大的影響。”

　　腦細(xì)胞通過(guò)產(chǎn)生電流來(lái)運(yùn)作和交流。這些電流產(chǎn)生微小的磁場(chǎng)，這些磁場(chǎng)是在頭部外探測(cè)到的。研究人員利用MEG測(cè)量這些磁場(chǎng)來(lái)繪制大腦功能圖。新技術(shù)允許我們獲得毫秒到毫秒的圖像，測(cè)量到受試者在進(jìn)行不同的任務(wù)時(shí)，比如說(shuō)話或移動(dòng)時(shí)，大腦的哪個(gè)部位會(huì)被激活。

　　傳統(tǒng)的MEG掃描器很大，重約半噸。這是因?yàn)橛脕?lái)測(cè)量大腦磁場(chǎng)的傳感器需要保持非常冷的狀態(tài)(-269攝氏度)，這需要大量的冷卻技術(shù)。現(xiàn)有的掃描儀在使用時(shí)，患者在被掃描的時(shí)候必須保持非常安靜，因?yàn)榧词故?毫米的移動(dòng)也會(huì)使圖像無(wú)法使用。這就意味著，對(duì)那些很難保持安靜的人進(jìn)行掃描是難以實(shí)現(xiàn)的，比如年幼的孩子，或者有運(yùn)動(dòng)障礙的病人。它也會(huì)造成問(wèn)題，當(dāng)想捕捉大腦中很少發(fā)生的事件，比如癲癇發(fā)作時(shí)，你需要一個(gè)病人在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持靜止。

　　在新的掃描儀中這個(gè)問(wèn)題得到了解決，通過(guò)縮小技術(shù)并利用可安裝在3D打印的原型頭盔中的新型“量子”傳感器得以實(shí)現(xiàn)。由于新型傳感器非常的輕并且可以在室溫下使用，他們可以直接用于頭皮表面。將傳感器放置在靠近大腦的位置會(huì)增加它們可以獲取的信號(hào)量。

　　這種新型掃描儀的輕便特性也意味著，在掃描過(guò)程中，受試者第一次可以移動(dòng)頭部。然而，量子傳感器只有在地球磁場(chǎng)減少了大約5萬(wàn)的時(shí)候才會(huì)這樣運(yùn)作。為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究小組開發(fā)了特殊的電磁線圈，這有助于減少掃描儀周圍的地球磁場(chǎng)。這些線圈是專門設(shè)計(jì)來(lái)放置在受試者的兩側(cè)，并靠近房間的墻壁，以確保掃描儀環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生幽閉恐懼癥。

　　這款基于頭盔設(shè)計(jì)的掃描儀能夠顯著提升靈敏度，它可以用來(lái)適合任何需要掃描的人。在他們的原型系統(tǒng)成功之后，研究人員正在研究新的頭盔樣式，將會(huì)有一個(gè)自行車頭盔的外觀，適合嬰兒和兒童以及成人等各種類型人員的需要。研究人員預(yù)測(cè)，這種新型的掃描儀將使成人的敏感度提高四倍，并有可能使嬰兒的增加到15或20倍。

來(lái)源：康健新視野