Aalto University-Forscher konstruieren ein Gehirn-imaging-Gerät verwendet eine neue Art von sensor platziert auf der Oberfläche der Kopf einer person. Die neuen sensoren einsetzen, quantum optics, so dass Sie verringern Sie den Abstand zwischen der hirnoberfläche und der sensoren auf die Hälfte von dem, was aktuelle magnetenzephalographie (MEG) – Scanner verwenden.
MEG erlaubt es den Forschern, um zu sehen, welche Teile des Gehirns aktiv sind, durch die Messung der Magnetfelder von elektrischen strömen im Gehirn. Derzeit, MEG-Scanner verwenden, supraleitenden sensoren, die zu extrem niedrigen Temperaturen (nur wenige Grade über dem absoluten Nullpunkt) zu funktionieren. Halten Sie ultra-kalt, die sensoren benötigen flüssiges helium, das macht MEG-Scanner zu groß und teuer. Zum Schutz der Kopf des Patienten von der extremen Kälte, die sensoren müssen wärmeisoliert sein, halten Sie mindestens 2 cm entfernt vom Kopf.
„Wenn der Abstand zwischen dem Gehirn und der nächste sensor wächst das Magnetfeld zerfällt und die Genauigkeit der Lokalisierung der Aktivität des Gehirns schwächt. Sensoren in MEG-Geräte, die heute auf dem Markt nicht anpassen an die Kopfform der person, die gescannt wird: die gleichen großen sensor Helm ist sowohl auf Erwachsenen-und Neugeborenen“, sagt Professor Lauri Parkkonen.
Parkkonen, erklärt den Vorteil der neuen sensoren, „Sie sind klein, funktionieren kann, Raumtemperatur, direkt auf den Kopf von dem Studienfach, und die Genauigkeit der Messung wird an die Messungen erfolgt im inneren des Schädels bei Patienten‘, sagt Parkkonen.
In einer aktuellen Studie, die diese auf der Kopfhaut Magnetfeld-sensoren waren im Vergleich zu den supraleitenden sensoren des MEG-scanner in Gebrauch. Die Studie wurde durchgeführt, indem die Probanden Bilder, aktivieren Sie den visuellen cortex und durch die Verwendung beider Methoden zur Messung der Hirnaktivität. Das Gehirn Signale gemessen, mit der auf der Kopfhaut sensoren waren größer und im Durchschnitt von besserer Qualität, als Folge der kürzeren Messstrecke. Die Studie zeigte auch, dass mit den neuen sensoren war es möglich, zuverlässig die Lokalisierung der aktivierten Hirnareale.
„Die neuen sensoren besser waren bei der Aufnahme hochfrequenter Hirnaktivität, die die lokale Aktivität des Gehirns“, sagt Doktorand Rasmus Zetter.
In der kürzlich veröffentlichten Studie nutzt die Gruppe die früheren Ergebnisse, die die Forschung der Beurteilung der Stärke von Gehirn Signale zwischen verschiedenen Messmethoden durch die Verwendung von Simulationen durchgeführt, die auf anatomisch realistischen Kopf-Modelle. Nach den Untersuchungen, die Lokalisation und die Trennung von gleichzeitig aktiven Hirnareale wurde genauer. Darüber hinaus hat die Gruppe eine Methode entwickelt, die eine präzise Bestimmung der Standorte der neuen sensoren in Bezug auf die Kopf und Gehirn in jeder Messung die Aktivierung der Lokalisierung der aktivierten Hirnareale.
„Als die Messung der Entfernung des Gehirns verringert, das Gehirn Signale stärker. Bei der Messung stärker das Magnetfeld ist auch Ausführlicher, so dass die Lokalisierung der aktivierten Hirnareale ist genauer“, sagt Doktorand Joonas Iivanainen.
Die Studie ist in Erster Linie finanziert durch den European Research Council (ERC), und Parkkonen team ist auch in der europäischen Union Milliarden-euro-Quantum Flaggschiff-Projekt macQsimal, wo diese sensoren werden weiter entwickelt.
„Im moment sind die sensoren nicht ausreichend stabil oder empfindlich genug, und Sie sind auch gegenseitig stören, wenn Sie zu nah zusammen. Darüber hinaus sind die sensoren Handarbeit, das ist teuer“, Parkkonen beschreibt.
Er ist jedoch zuversichtlich, die überwindung dieser Hürden, wie die Technologie entwickelt sich rasant, „Kleine MEG Messgeräte teilweise bedecken des Kopfes produziert werden kann, ziemlich bald. Es wird jedoch Jahre dauern, bevor die es ist möglich, produzieren ein Gerät für den ganzen Kopf, mit seinen Hunderten von Magnetfeld-sensoren zuverlässig arbeiten.“
