Сверхточный МРТ-сканер

17.07.2025

Современная нейронаука все больше стремится к пониманию тончайших структур мозга - от крупных зон активности до микроскопических связей между нейронами. Однако долгое время изучение этих сложнейших систем было ограничено техническими возможностями. Новый виток в исследовании мозга стал возможен благодаря разработке сверхточного МРТ-сканера Connectome 2.0, созданного при участии Национальных институтов здравоохранения США (NIH).

Одной из ключевых особенностей Connectome 2.0 является его способность получать изображения с разрешением до одного микрона - уровня, на котором можно разглядеть отдельные нервные волокна, аксоны и даже размеры клеток. Это делает устройство в разы более мощным по сравнению с обычными магнитно-резонансными томографами, использующимися в клиниках.

Революционность подхода заключается не только в точности, но и в конструкции самого аппарата. В отличие от стандартных моделей, Connectome 2.0 плотно охватывает голову пациента и содержит больше каналов передачи данных, что позволяет добиться исключительной четкости изображений. Такой подход дает возможность наблюдать за тем, как различные зоны мозга взаимодействуют между собой в реальном времени, причем на уровне структур, ранее доступных только при изучении посмертных образцов или в опытах на животных.

Применение Connectome 2.0 позволяет обнаружить различия в микроструктуре мозга у разных здоровых людей. Это открывает перспективу изучения индивидуальных особенностей мышления, памяти, склонностей к тем или иным заболеваниям, а также эффектов старения и нейропластичности.

По словам Джона Нгая, руководителя программы BRAIN Initiative при NIH, новая разработка фактически приближает ученых к созданию подробной карты нейросвязей в мозге человека. Он подчеркивает, что это открывает новые горизонты в понимании того, как устроена и функционирует нервная система на клеточном уровне.

Испытания устройства уже проводились на добровольцах, и результаты внушают оптимизм: сканер признан полностью безопасным для человека. При этом полученные данные помогут врачам точнее подбирать лечение при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера, депрессия или эпилепсия, адаптируя терапию под конкретные особенности мозга пациента.

<< Назад: Регулярная половая жизнь полезна для долголетия 17.07.2025

>> Вперед: Влияние пола и возраста на терморегуляцию человека 16.07.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Световые чипы как основа передовых компьютеров 30.04.2025 Одним из самых интересных направлений вычилительных технологий является использование света для обработки данных, что может значительно ускорить процессы и снизить потребление энергии. Новый чип, разработанный стартапом Lightmatter из США, является ярким примером того, как фотонные технологии могут революционизировать вычисления, особенно в области искусственного интеллекта. Обычно компьютеры используют электрические сигналы, передаваемые через транзисторы, которые функционируют как миниатюрные переключатели. Однако новая микросхема Lightmatter применяет световые лучи для передачи данных между компонентами устройства. Эта технология имеет несколько значительных преимуществ, включая возможность обработки данных с меньшими затратами энергии и более высокой скоростью. Основной принцип работы чипа заключается в использовании фотонных лучей, которые взаимодействуют между собой в специально откалиброванной микросхеме. Этот подход позволяет ускорить вычисления, что крайне важно для современных систем, работающих с большими объемами данных, таких как искусственный интеллект. Также, несмотря на принципиально новый подход, микросхема поддерживает работу с традиционными системами управления и памяти, что позволяет использовать стандартные фреймворки для машинного обучения, такие как PyTorch и TensorFlow. Это значит, что разработчики могут интегрировать новаторскую технологию в уже существующую вычислительную инфраструктуру. Одной из ключевых проблем, с которыми сталкивались предыдущие фотонные чипы, было корректное вычисление очень маленьких чисел. В традиционных системах, если результат вычисления оказывался близким к нулю, его просто игнорировали. В новой микросхеме Lightmatter это решение было найдено путем группировки малых и крупных чисел перед их передачей через фотонные схемы, что исключает потерю данных. Применение новой технологии обещает значительные улучшения в области искусственного интеллекта, поскольку фотонные чипы позволяют выполнять вычисления с высокой точностью и ускорять процессы машинного обучения. В отличие от обычных электрических чипов, которые потребляют значительное количество энергии, фотонные чипы могут работать более эффективно, снижая нагрузку на энергоресурсы. Генеральный директор Lightmatter, Ник Гаррис, отметил, что хотя чипы компании могут уже решать задачи с такой же точностью, как и традиционные чипы, технология все еще находится на стадии развития. Он добавил, что, вероятно, пройдет еще как минимум десятилетие, прежде чем фотонные чипы станут повседневной частью вычислительных систем.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026