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:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Гибкий OLED-экран с функцией воспроизведения звука 09.04.2025 Южнокорейские ученые из Пхоханского университета наук и технологий разработали инновационный OLED-экран, способный не только изменять форму, но и воспроизводить звук без необходимости в традиционных динамиках. Это открытие может значительно изменить будущее мобильных устройств и дисплейных технологий. Ключевым элементом новой разработки стал ультратонкий полимерный двигатель, который позволяет экрану деформироваться под воздействием электрического тока без использования механических шарниров и подвижных элементов. В отличие от современных гибких дисплеев, требующих сложных конструкций для изменения формы, эта технология использует электрические сигналы для придания экрану различных конфигураций. Одним из главных преимуществ нового OLED-дисплея является его способность принимать различные формы - от простых изгибов до сложных волнообразных структур. При этом экран остается тонким и легким, что делает его перспективным для использования в смартфонах, планшетах и других носимых устройствах будущего. Еще одним революционным аспектом технологии стало воспроизведение звука за счет вибраций поверхности дисплея. Используя высокочастотные сигналы, экран способен генерировать аудиоволны, устраняя необходимость в традиционных динамиках. Это не только упрощает конструкцию устройств, но и может улучшить качество звука за счет более равномерного распределения аудиосигнала. "Наша технология объединяет передовые возможности OLED-дисплеев с уникальной адаптивностью и звуковыми функциями. Мы верим, что это станет основой для нового поколения экранов, способных адаптироваться к потребностям пользователей", - заявил руководитель исследования профессор Су Сок Чхой. Развитие технологий дисплеев не стоит на месте. Недавно американо-гонконгский стартап Looking Glass Factory представил портативный экран, превращающий обычные фотографии в голографические изображения. Новейшие разработки, такие как гибкий OLED с интегрированным звуком, могут стать следующей вехой в эволюции экранных технологий. Представленная корейскими учеными инновация открывает новые горизонты для разработки мобильных гаджетов, складных экранов и носимых устройств. Если технология получит широкое распространение, можно ожидать, что в ближайшем будущем смартфоны и планшеты станут не только гибкими, но и избавятся от традиционных динамиков, предлагая пользователям новый уровень интерактивности и комфорта.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025