Высокочувствительный имплантат для исследования физиологии мозга
МРТ и спектроскопия в настоящее время используются для определения физиологии мозга, но их низкая внутренняя чувствительность ограничивает достижимое пространственное и временное разрешение.
В новом исследовании команда нейробиологов и инженеров-электриков из Германии и Швейцарии представила новый подход к исследованию физиологии мозга с беспрецедентным пространственным и временным разрешением. Они разработали ультратонкую иглу со встроенным чипом, который может обнаруживать и передавать данные ядерного магнитного резонанса (ЯМР) по объемам метаболизма кислорода в головном мозге.
Ученые определили технический обход, который соединяет электрофизические ограничения современных методов сканирования мозга. Их разработка иглы с капиллярным монолитным ядерным магнитным резонансом (ЯМР) объединяет универсальность визуализации головного мозга с точностью исключительно ограниченного и быстрого метода для анализа конкретного нейронального движения головного мозга.
Главный исследователь Клаус Шеффлер сказал: «Интегрированная конструкция детектора ядерного магнитного резонанса на одной микросхеме значительно снижает типичные электромагнитные помехи сигналов магнитного резонанса. Это позволяет нейробиологам собирать точные данные из крошечных областей мозга и объединять их с информацией из пространственных и временных данных физиологии мозга».
«С помощью этого метода мы теперь можем лучше понять конкретную деятельность и функции мозга».
Ученые предполагают, что их изобретение может открыть путь к открытию новых эффектов или типичных отпечатков активации нейронов, вплоть до специфических нейрональных событий в ткани мозга.
Второй главный исследователь Дженс Андерс сказал : «Наши настройки проектирования позволят масштабируемые решения, то есть возможность расширения сбора данных из более чем одной области - но с одного устройства. Масштабируемость нашего подхода позволит нам расширить нашу платформу за счет дополнительных методов измерения, таких как электрофизиологические и оптогенетические измерения».
Ученые уверены, что их подход может помочь разложить сложный физиологический процесс внутри нейронных сетей ума и что он может открыть дополнительные преимущества, которые могут дать значительно более глубокое понимание функциональности мозга.
Их подход представлен в журнале .