Группа ученых из Ноттингемского университета тестировала новую конструкцию МЭГ сканера для изучения электрофизиологии мозга у детей. Портативный магнитоэнцефалографический сканер позволил провести картирование электрической активности и получить больше информации о развитии мозга маленьких детей. Использование сканера позволит понять механизмы развития таких навыков, как ходьба и речь, а также определить процессы, которые возникают при нарушениях развития нервной системы таких, как аутизм.
Результаты проведенного исследования были опубликованы в журнале eLife.
Нейроны головного мозга взаимодействуют друг с другом с помощью электрических импульсов. Электрические токи мозга генерируют слабые магнитные поля, которые можно выявить за пределами головы.
Исследователи с помощью новой конструкции МЭГ провели измерения этих полей и с помощью математического моделирования смогли преобразовать эти поля в качественные изображения, которые с точностью до миллисекунды фиксировали области мозга, задействованные при выполнении задачи.
Портативный носимый сканер мозга создан на основе квантовой технологии и использует небольшие датчики (магнитометры с оптической накачкой) размером с кирпичик LEGO. Датчики, которые измеряют магнитные поля головного мозга, располагаются в легком шлеме для головы.
Разработка уникальна тем, что ее можно использовать для любой возрастной группы: от детей до взрослых. Для повышения качества данных датчики можно разместить гораздо ближе к голове. Конструкция позволяет людям двигаться во время сканирования, что особенно актуально для детей, которым сложно трудно оставаться неподвижными в обычных сканерах.
В исследовании участвовала группа, в которую входили 27 детей (в возрасте от 2 до 13 лет) и 26 взрослых (в возрасте от 21 до 34 лет). Ученые изучали очень важный компонент функции мозга, который называется нейронные колебания. Различные области головного мозга ответственны за разные аспекты поведения, а коммуникации между областями обеспечиваются нейронными колебаниями.
Ученые провели измерение того, как меняются связи по мере взросления и как происходит контроль реакции на поступающие сенсорные стимулы.
Ученые планируют расширить исследования, что позволит понять механизмы формирования патологических состояний в головном мозге.
