一項新研究利用可穿戴的大腦掃描儀繪制了兒童大腦發(fā)育的精確圖像。這項研究為追蹤大腦功能變化如何支撐走路和說話等關鍵發(fā)育里程碑以及自閉癥等神經發(fā)育疾病如何出現開辟了新的可能性。
由諾丁漢大學物理與天文學院科學家領導的研究小組使用一種新穎設計的腦磁圖(MEG) 掃描儀來測量年僅兩歲的兒童的大腦電生理學。研究結果已發(fā)表在eLife上。
腦細胞通過產生電流來運作和交流。這些電流會產生微小的磁場，這些磁場可以在頭部外部檢測到。研究人員使用他們的新系統(tǒng)來測量這些磁場，并使用數學建模將這些磁場轉換成高保真圖像，以毫秒為單位顯示當我們執(zhí)行任務時大腦的哪些部分處于活動狀態(tài)。
這款可穿戴式腦部掃描儀基于量子技術，使用樂高積木大小的傳感器(稱為光泵磁力儀 (OPM))，這些傳感器被整合到輕型頭盔中，用于測量腦部活動產生的磁場。獨特的設計意味著該系統(tǒng)可以適應任何年齡段，從幼兒到成人。傳感器可以放置在更靠近頭部的位置，從而提高數據質量。該系統(tǒng)還允許人們在佩戴時移動，非常適合掃描那些在傳統(tǒng)掃描儀中難以保持靜止的兒童。
總共有 27 名兒童(2-13 歲)和 26 名成人(21-34 歲)參與了這項研究，研究了大腦功能的一個基本組成部分，即神經振蕩(腦電波)。大腦的不同區(qū)域負責行為的不同方面，神經振蕩促進這些區(qū)域之間的交流。研究小組測量了這種連接在我們成長過程中如何變化，以及我們的大腦如何利用短暫、點狀的電生理活動來抑制大腦區(qū)域網絡，從而控制我們如何關注傳入的感官刺激。
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