واضح ترین تصویر از مغز در حال رشد کودکان ارائه شد

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری برنا؛ تحقیقات جدید واضح ترین تصویر از مغز در حال رشد کودکان را با استفاده از یک اسکنر مغز پوشیدنی برای نقشه برداری فعالیت الکتریکی مغز ارائه کرده است. این کار فرصت های جدیدی را برای ردیابی چگونگی ایجاد نقاط عطف مهم رشد ، مانند راه رفتن و صحبت کردن ، با تغییر عملکرد مغز و چگونگی ظهور شرایط عصبی مانند اوتیسم فراهم می کند.

این تیم تحقیقاتی که توسط دانشمندان دانشکده فیزیک و نجوم دانشگاه ناتینگهام رهبری می شد ، از یک اسکنر جدید طراحی مغناطیس مغز (MEG) برای اندازه گیری الکتروفیزیولوژی مغز در کودکان دو ساله استفاده کردند. یافته ها در eLife منتشر شده است.

سلول های مغزی با تولید جریان های الکتریکی کار می کنند و ارتباط برقرار می کنند. این جریان ها میدان های مغناطیسی کوچکی تولید می کنند که می توانند در خارج از سر شناسایی شوند. محققان از سیستم جدید خود برای اندازه گیری این زمینه ها و مدل سازی ریاضی برای تبدیل این زمینه ها به تصاویر با دقت بالا استفاده کردند که نشان می دهد ، میلی ثانیه به میلی ثانیه ، کدام بخش های مغز در هنگام انجام وظایف درگیر هستند.

اسکنر مغزی پوشیدنی بر اساس تکنولوژی کوانتومی است و از سنسورهای اندازه آجر لگو- به نام مغناطیس سنج های پمپ نوری (OPMs)-استفاده می کند که در یک کلاه ایمنی سبک وزن برای اندازه گیری میدان های تولید شده توسط فعالیت مغز گنجانده شده است. طراحی منحصر به فرد به این معنی است که سیستم می تواند برای هر گروه سنی ، از کودکان تا بزرگسالان سازگار شود. سنسورها می توانند بسیار نزدیک تر به سر قرار گیرند و کیفیت داده ها را افزایش دهند. این سیستم همچنین به مردم اجازه می دهد تا در حالی که آن را می پوشند حرکت کنند و آن را برای اسکن کودکان که در اسکنرهای معمولی نگه داشتن آن را دشوار می دانند ، ایده آل می کند.

27 کودک (2-13 ساله) و 26 بزرگسال (21-34 ساله) در این مطالعه شرکت کردند که یک جزء اساسی عملکرد مغز به نام "نوسانات عصبی" (یا امواج مغزی) را بررسی کرد. مناطق مختلف مغز مسئول جنبه های مختلف رفتار هستند و نوسانات عصبی ارتباط بین این مناطق را ترویج می دهند. تیم تحقیقاتی اندازه گیری کردند که چگونه این اتصال با رشد ما تغییر می کند و چگونه مغز ما از انفجار کوتاه و نقطه ای فعالیت الکتروفیزیولوژیک برای مهار شبکه های iof مناطق مغز استفاده می کند.

این کار به طور مشترک توسط لوکاس ریر و ناتالی رودز از دانشکده فیزیک و نجوم دانشگاه ناتینگهام انجام شد.

لوکاس ریر ، دانشکده فیزیک و نجوم گفت: سیستم پوشیدنی فرصت های جدیدی را برای مطالعه و درک مغز کودکان در سنین بسیار پایین تر از آنچه قبلا با مگ امکان پذیر بود ، باز کرده است. دلایل مهمی برای انتقال به شرکت کنندگان جوان وجود دارد: از دیدگاه علوم اعصاب ، بسیاری از نقاط عطف مهم در رشد در چند سال اول (حتی ماه ها) زندگی رخ می دهد. اگر بتوانیم از تکنولوژی خود برای اندازه گیری فعالیت های مغزی که این نقاط عطف رشد را پایه گذاری می کنند استفاده کنیم ، این درک جدیدی از عملکرد مغز را ارائه می دهد.

این تحقیق که توسط شورای تحقیقات مهندسی و فیزیک (EPSRC) تأمین مالی شده بود ، شامل همکاران دانشگاهی بیمارستان SickKids در تورنتو ، کانادا و شرکای صنعتی شرکت دستگاه اتمی QuSpin مستقر در ایالات متحده و شرکت Cerca Magnetics Limited مستقر در ناتینگهام بود.

رودز دانشجوی کارشناسی فیزیک دانشگاه ناتینگهام بود و در زمان انجام این کار دانشجوی کارشناسی ارشد بود. او اکنون به یک موقعیت پس از دکترا در تورنتو نقل مکان کرده است.

ناتالي رودز گفت : این مطالعه اولین نوع خود با استفاده از تکنولوژی پوشیدنی MEG است و یک پلتفرم برای راه اندازی تحقیقات بالینی جدید در اختلالات دوران کودکی فراهم می کند. این بدان معناست که ما می توانیم نه تنها رشد سالم مغز ، بلکه بستر های عصبی را که زمینه رشد غیرمعمول در کودکان است ، کشف کنیم.

مارگوت تیلور ، دانشمند مشهور علوم اعصاب جهان - که همچنین نویسنده این مقاله است-در تورنتو به تحقیق در مورد اوتیسم می پردازد، گفت: کار ما به مطالعه عملکرد مغز در کودکان با اوتیسم و بدون اوتیسم اختصاص داده شده است. این مطالعه اولین مطالعه ای است که نشان می دهد ما می توانیم رشد مغز را از سنین بسیار پایین ردیابی کنیم. این بسیار هیجان انگیز است برای ترجمه احتمالی به تحقیقات بالینی و کار مانند این به ما کمک می کند تا درک کنیم که چگونه اوتیسم توسعه می یابد.

انتهای پیام/