Простой велосипедный шлем может быть ответом для исследователей, желающих изучить мозг беспокойных детей. С несколькими дополнительными отверстиями, просверленными в верхней части, и кучкой коротких кабелей, раздувающихся наружу, обычный головной убор может стать альтернативой стационарному сканированию мозга.
С помощью нескольких настроек исследователи из Великобритании оснастили коммерческий велосипедный шлем сканером магнитоэнцефалографии (МЭГ), который использует магнитные поля, окружающие мозг, для обнаружения активности. Высокочувствительные датчики могут собирать больше нюансов, чем ЭЭГ, поэтому врачи обычно используют сканирование МЭГ, чтобы определить причину приступа в мозге пациента.
Британская команда утверждает, что проводной шлем может быть полезным устройством для будущих клинических исследований активности мозга, особенно у детей. Шлем может позволить исследователям наблюдать объекты в более естественной среде, обеспечивая движение без риска помешать результатам.
МЭГ Машины
Больничные аппараты МЭГ- это стационарные звери, которые лежат над головой пациента, чтобы сделать сканирование. И огромные устройства идут с ограничениями, особенно для молодых пациентов. Поскольку сканеры очень чувствительны, анализ мозга детей может быть затруднен, если они двигаются даже на несколько миллиметров. И взрослые с нарушениями движения или клаустрофобией могут также испытывать трудности во время процесса сканирования.
Портативные сканеры МЭГработают уже не менее десяти лет. Лаборатория MEG в университете Ноттингема было изучение технологии с 2007 года, и опубликовал отчет об аналогичной носимых МЭГ устройства в прошлом году.
Но это устройство подходит немного иначе, чем велосипедный шлем. В своем докладе 2018 года , исследовательская группа разработала маску , которая была 3D печатью , чтобы соответствовать головой пациента отлично, и взял сканирование в то время как пациент сделал нежные физические движения, как играть в пинг-понг или потягивая чай. Хотя результаты были многообещающими, исследователи написали в своем текущем отчете, что персонализированные маски были дорогостоящими и не могли бы работать для детей.
Чтобы найти сканер, который был бы портативным - но он также работал бы для людей всех размеров - они обратились к модифицированному велосипедному шлему, который адаптирует те же сканеры, что и маска.
Сами сканеры работают немного иначе, чем большие стационарные устройства в больницах. МЭГ-машины используют массивы - сверхпроводящих квантовых интерференционных устройств, которые представляют собой чрезвычайно чувствительные микросхемы, которые необходимо криогенно охлаждать в большой трубке для правильной работы. Но новые датчики, известные как магнитометры с оптической накачкой (OPM), могут работать при комнатной температуре и иметь сравнимую чувствительность к СКВИДам.
Кроме того, датчики OPM можно размещать ближе к голове пациента, что позволяет сканерам улавливать более тонкие движения. Велосипедный шлем смог обнаружить активность мозга даже у самого младшего испытуемого, которому было всего 2 года.
Полезные шлемы
Чтобы протестировать новый шлем, у исследователей были 2-х и 4х летние телевизоры с их матерями, чтобы посмотреть, как их мозг реагирует на вход. Исследователи также проверили устройство на 14-летнем ребенке, который играл в интерактивную игру, чтобы увидеть, как устройство будет реагировать на движение.
Исследователи заявили, что надеются, что новое устройство откроет двери для новых исследований детей, особенно детей с эпилепсией, аутизмом и психическими расстройствами.
«Это исследование является чрезвычайно важным шагом к тому, чтобы приблизить МЭГ к использованию в клинических условиях, показывая, что оно имеет реальный потенциал для использования у детей», - заявил в пресс-релизе автор исследования и руководитель исследования МЭГ в Университете Ноттигема Мэтью Брукс. Следующая задача будет заключаться в коммерциализации шлема для использования в клинических условиях - и, возможно, за пределами лаборатории.