Компактный прибор для визуализации активности мозга

26.03.2018

Британские ученые нашли способ миниатюризировать огромный магнитоэнцефалограф - прибор, позволяющий регистрировать изменения активности нейронов с интервалом в тысячные доли секунды и точно определять, в каком участке мозга идет работа.

Заглянуть в живой мозг можно, сняв крышку черепа или просверлив в ней отверстия для электродов (так иногда поступают с лабораторными животными), и несколькими неинвазивными (без проникновения) способами. Электроэнцефалографы (ЭЭГ) регистрируют электрическую активность мозга, снимая колебания потенциалов с кожи головы; этот метод показывает изменения в работе мозга очень быстро, но с его помощью невозможно установить, где именно в мозге усилилась или стихла активность. Функциональные магнитные томографы (фМРТ) показывают, к каким участкам мозга приливает и от каких отливает кровь (предполагается, что кровь приливает к "работающим" группам нейронов). Точность локализации у фМРТ высокая, зато временное разрешение низкое - самые современные приборы дают максимум по одной картинке в секунду, а скорость взаимодействия нейронов намного выше.

Магнитные энцелографы измеряют колебания магнитного поля, которые возбуждает активность нейронов. Эти приборы дают высокое пространственное и временное расширение, но у них есть свои недостатки: главный заключается в том, что они чрезвычайно громоздки. Человеку, голову которого помещают в такой прибор, нужно сидеть на месте, не двигаясь. У взрослых здоровых людей с этим проблем нет, но дела обстоят хуже, когда ученые работают с детьми или с людьми, из-за болезни неспособными держать голову ровно. Кроме того, наблюдать за работой мозга с помощью этих приборов можно только в лаборатории.

Новая разработка британских ученых и инженеров может облегчить работу нейробиологов: созданный ими магнитоэнцефалограф (пока что прототип) представляет собой шлем с проводками. Надев такое устройство, человек может спокойно перемещаться и двигать головой; его корпус печатается на 3D-принтере по заранее подготовленной цифровой модели головы подопытного, поэтому его можно надежно закрепить на голове человека любого возраста. Создатели устройства рассчитывают на то, что их разработка поможет детям и подросткам, страдающим от психических расстройств, а ученые-нейрологи смогут наблюдать работу мозга в ситуациях, которые нельзя воссоздать в лабораторных условиях.

<< Назад: Фейковые новости распространяются в сети быстрее правдивых 27.03.2018

>> Вперед: Технология латексной печати на жестких носителях 26.03.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Ультраширокий монитор LG 40HT513D 07.09.2026

Компания LG Electronics презентовала свой новый профессиональный дисплей 40HT513D, сочетающий большую рабочую площадь с функциями, ориентированными специально на медицинские учреждения. Монитор оснащен 40-дюймовой изогнутой IPS Black-панелью с соотношением сторон 21:9 и разрешением 5120 x 2160 пикселей, что соответствует примерно 11 мегапикселям. Такая конфигурация позволяет разместить на одном экране несколько диагностических изображений без разделительных рамок, которые неизбежно возникают при использовании отдельных мониторов. Устройство предназначено для работы с рентгеновскими снимками, компьютерной и магнитно-резонансной томографией, а также другими медицинскими изображениями и получило разрешение Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в качестве медицинского устройства. По оценке LG, по площади рабочего пространства один 40HT513D способен заменить конфигурацию из трех 3-мегапиксельных медицинских мониторов. Для специалистов по лучевой диагностике это ...>>

Происхождение изображений ИИ становится все труднее установить 06.09.2026

Генеративный искусственный интеллект способен создавать изображения, в которых угадываются особенности определенных художественных стилей, однако установить источник конкретного визуального элемента оказывается значительно сложнее. Исследование специалистов лаборатории MIT CSAIL показывает, что по мере увеличения обучающего набора данных надежно определить, какое именно изображение повлияло на результат работы модели, становится практически невозможно. Чтобы изучить эту проблему, исследователи создали около двух десятков собственных диффузионных моделей и обучили их на наборах, содержащих от нескольких сотен до сотен тысяч изображений. В экспериментах использовались фотографии лиц, а также произведения различных художников. Независимо от размера и состава наборов данных ученые наблюдали одну закономерность: чем больше изображений использовалось для обучения, тем труднее становилось определить вклад отдельной работы в последующий результат. Это явление авторы назвали "утратой атрибуц ...>>

Случайная новость из Архива Синтезировано естественное обезболивающее вещество 06.02.2016 Морфин как лекарственное средство, оказывающее анальгезирующее действие, известен давно. Несмотря на его мощные болеутоляющие свойства, применение морфина ограничено, поскольку он вызывает угнетение дыхательного центра и болезненное пристрастие. Последнее обстоятельство заставило ученых университета Тулейн в Нью-Орлеане (США) заняться поисками альтернативного средства, не вызывающего наркоманию, и они его нашли в виде эндоморфина. Эндоморфины - два эндогенных опиоидных пептида, которые образуются в организме человека и играют важную роль в формировании мотиваций, эмоций, реакции на стресс и боль и в контроле приема пищи. Синтезированный эндоморфин оказывает воздействие на тот же опиоидный рецептор, что и морфин. Поэтому для изучения безопасности и эффективности исследователи провели ряд экспериментов на крысах, которым давали оба этих вещества в одинаково сильных дозах. У крыс, которым вводили морфин, существенно нарушались моторика и дыхание, в то время как эндоморфин не вызывал такого эффекта. Кроме того, обезболивающее воздействие энодоморфина было аналогично или сильнее морфина. Что же касается зависимости, то опыты показали, что крысы проводили больше времени в том отсеке, где им вводили морфин и прилагали больше усилий, чтобы получить очередную порцию субстанции, чем крысы, которым давали эндоморфин. Подобные тесты отражают потенциал зависимости у людей. Кроме того, эндоморфин в опытах не способствовал активации глиальных клеток спинного мозга. Такой эффект обычно присущ морфину и способствует развитию привыкания и злоупотреблению субстанциями. Исследователи рассчитывают начать клинические испытания в течение ближайших двух лет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026