Учёные создали устройство, которое позволяет сканировать магнитную активность всего мозга, почти не ограничивая человека в движениях. Несмотря на то, что аппарат пока не отличается малыми размерами, он позволит значительно продвинуться в изучении мозга.
Учёные создали устройство, которое позволяет сканировать магнитную активность всего мозга, почти не ограничивая человека в движениях. Несмотря на то, что аппарат пока не отличается малыми размерами, он позволит значительно продвинуться в изучении мозга.
Разработка описана в научной статье, опубликованной в журнале Neuroimage группой во главе с Мэттью Бруксом (Matthew Brookes) из Ноттингемского университета.
Нейробиологам и медикам зачастую необходимо измерять электромагнитную активность мозга, не мешая испытуемому двигаться и заниматься своими делами. Например, экспертам порой нужно получить картину работы мозга, когда человек выполняет какое-то конкретное действие. Или речь может идти о маленьких детях, которым трудно сохранять неподвижность даже в течение получаса. И уж совсем бессмысленно просить об этом эпилептика во время приступа.
К счастью, достаточно давно были созданы и используются портативные электроэнцефалографы, регистрирующие электрические поля мозга. На их основе созданы многие интерфейсы "мозг-компьютер".
А вот в магнитоэнцефалографии (МЭГ) до сих пор приходится использовать громоздкие сканеры, вынуждающие испытуемого оставаться неподвижным. Есть, правда, модели, позволяющие ему двигаться, но они регистрируют магнитные поля лишь на небольшом количестве отдельных участков головы.
Традиционные МЭГ-сканеры вынуждают испытуемого сохранять неподвижность, что не всегда удобно.
Фото NIMH.
Между тем в некоторых случаях важно записать магнитную активность всего мозга. Дело в том, что на такие данные меньше влияют свойства окружающих тканей (по сравнению с ЭЭГ).
Недавно учёные из Великобритании и США представили именно такое устройство: первый сканер, способный снять магнитоэнцефалограмму всего мозга и при этом не мешающий человеку двигаться.
Правда, он по-прежнему вынужден оставаться в пространстве между двумя экранами, нейтрализующими магнитное поле Земли. Но эти экраны имеют ширину в несколько метров.
В 2018 году специалисты презентовали прототип этой системы. Но тогда устройство имело всего лишь 13 каналов записи, а потому сканировало только некоторые участки "органа мышления".
Теперь же количество каналов увеличено для 49, что позволяет сканировать весь мозг.
Кроме того, небольшое и лёгкое устройство можно носить как обычный головной убор. Авторы разработали два варианта: мягкую шапку, похожую на портативный ЭЭГ-сканер, и жёсткий шлем, напечатанный на 3D-принтере.
В) Экран, блокирующий магнитное поле Земли. Испытуемый может свободно двигаться в пределах этих экранов. C) Мягкая модель сканера. D) Жёсткая модель сканера.
Фото Ryan M. Hill et al., NeuroImage (2020).
Несколько раз записав активность мозга двух испытуемых, разработчики заключили, что их детище работает весьма надёжно. Правда, для лучших результатов следует всё-таки предпочесть жёсткую модель сканера.
Удивительно, но по полноте получаемой информации новое устройство сопоставимо с традиционными МЭГ-системами, хотя имеет впятеро меньше датчиков.
Особенно детально в новой версии фиксируется активность областей мозга, отвечающих за зрение и движения рук. Здесь картина магнитных полей восстанавливается с точностью до миллиметра.
Разработчики уже приступили к коммерциализации своего детища.
"Предполагается, что новый сканер будет не только значительно лучше, чем все существующие в настоящее время [аналоги], но и значительно дешевле", — отмечает Брукс.
К слову, ранее 33Live.RuRu рассказывали о временной татуировке, способной играть роль МЭГ-сканера. Писали мы и о методах магнитной стимуляции мозга, дающих поразительный результат.
