Èçîáðåò¸í äàò÷èê, èçìåðÿþùèé ìàãíèòíóþ àêòèâíîñòü ãîëîâíîãî ìîçãà |
Ìèíèàòþðíûé, îñíîâàííûé íà àòîìå ìàãíèòíûé äàò÷èê, ðàçðàáîòàííûé «Íàöèîíàëüíûì èíñòèòóòîì ñòàíäàðòîâ è òåõíîëîãèé» (National Institute of Standards and Technology — NIST) óñïåøíî ïðîø¸ë âàæíûé ýòàï â èññëåäîâàíèè ïî èçìåðåíèþ äåÿòåëüíîñòè ÷åëîâå÷åñêîãî ìîçãà, ñîîáùàåò «WordScience.org». Íà ýòîé íåäåëå èññëåäîâàòåëè ïðîâåðÿò, ïîäõîäèò ëè äàííûé äàò÷èê äëÿ áèîìåäèöèíñêèõ ïðèëîæåíèé, èçó÷àþùèõ ïñèõè÷åñêèå ïðîöåññû è ïðîäâèæåíèå â ïîíèìàíèè íåâðîëîãè÷åñêèõ çàáîëåâàíèé.
«NIST» è íåìåöêèå ó÷¸íûå èñïîëüçîâàëè äàò÷èê «NIST» äëÿ èçìåðåíèÿ àëüôà-âîëí â ãîëîâíîì ìîçãå ÷åëîâåêà, âûçâàííûõ ïðè îòêðûòèè è çàêðûòèè ãëàç, à òàêæå ïðè ñèãíàëàõ, âûçâàííûõ â ðåçóëüòàòå ñòèìóëÿöèè ðóêîé. Èçìåðåíèÿ áûëè ïðîâåðåíû ïóò¸ì ñîïîñòàâëåíèÿ èõ ñ ñèãíàëàìè, çàïèñàííûìè ñ ïîìîùüþ «SQUID» (ñâåðõïðîâîäÿùåå êâàíòîâîå èíòåðôåðåíöèîííîå óñòðîéñòâî). «SQUID» ÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå ÷óâñòâèòåëüíûì â ìèðå èç êîììåð÷åñêè äîñòóïíûõ ìàãíèòîìåòðîâ, à òàêæå ñ÷èòàåòñÿ «çîëîòûì ñòàíäàðòîì» äëÿ ïîäîáíûõ ýêñïåðèìåíòîâ. Íà äàííûé ìîìåíò ìèíè-äàò÷èê «NIST» ìåíåå ÷óâñòâèòåëåí, íî èìååò áîëüøîé ïîòåíöèàë â ñîïîñòàâèìîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè, ïðåäëàãàÿ ïîòåíöèàëüíûå ïðåèìóùåñòâà â ðàçìåðàõ, ïîðòàòèâíîñòè è ñòîèìîñòè.
Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî ìèíè-äàò÷èê «NIST» ìîæåò áûòü ïîëåçíûì â ìàãíèòîýíöåôàëîãðàôèè (ÌÝÃ), íåèíâàçèâíàÿ ïðîöåäóðà, êîòîðàÿ èçìåðÿåò ìàãíèòíûå ïîëÿ, ñîçäàâàåìûå ýëåêòðè÷åñêîé àêòèâíîñòüþ â ãîëîâíîì ìîçãå. ÌÝà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé â îáëàñòè âîñïðèÿòèÿ è ïîçíàâàòåëüíûõ ïðîöåññîâ ó çäîðîâûõ ëèö, à òàêæå äëÿ îáñëåäîâàíèÿ çðèòåëüíîãî âîñïðèÿòèÿ ó íîâîðîæä¸ííûõ è êàðòèðîâàíèÿ àêòèâíîñòè ãîëîâíîãî ìîçãà äî îïåðàöèè ïî óäàëåíèþ îïóõîëè èëè ëå÷åíèÿ ýïèëåïñèè.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ÌÝà îïèðàåòñÿ íà «SQUID» ìàññèâû, êîòîðûå óñòàíîâëåíû â òÿæ¸ëîé êîëáå, ñîäåðæàùåé êðèîãåííûå õëàäàãåíòû, òàê êàê «SQUID» ëó÷øå âñåãî ðàáîòàåò ïðè òåìïåðàòóðå, êîòîðàÿ íà 4 ãðàäóñà âûøå àáñîëþòíîãî íóëÿ, èëè ìèíóñ 269 ãðàäóñà ïî Öåëüñèþ. Ìèíè-äàò÷èê «NIST» ñíàáæ¸í ÷èïîì, ðàçìåð êîòîðîãî ñîïîñòàâèì ñ êóñî÷êîì ñàõàðà è ðàáîòàåò ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå. Äëÿ ìàññîâîãî ïðîèçâîäñòâà îí áóäåò ìåíåå äîðîãèì, ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûìè àòîìíûìè ìàãíèòîìåòðàìè, êîòîðûå áîëüøå ïî ðàçìåðó è èìåþò áîëåå ñëîæíóþ ïðîöåäóðó èçãîòîâëåíèÿ è ñáîðêè.
«Ìû ôîêóñèðóåìñÿ íà íåáîëüøîì äàò÷èêå, ïðîèçâîäÿ åãî â íåïîñðåäñòâåííîé áëèçîñòè ê èñòî÷íèêó ñèãíàëà, ÷òî äåëàåò åãî î÷åíü òåõíîëîãè÷íûì ïðè ñðàâíèòåëüíî íèçêîé ñòîèìîñòè», — ãîâîðèò ñîàâòîð Svenja Knappe. «Ïðîèçâîäÿ íåäîðîãóþ ñèñòåìó, â ïîñëåäñòâèè å¸ ìîæíî áóäåò ïðåäîñòàâèòü êàæäîé áîëüíèöå äëÿ ïðîâåðêè òðàâìàòè÷åñêèõ ïîâðåæäåíèé ãîëîâíîãî ìîçãà».
Ìèíè-äàò÷èê ñîñòîèò èç êîíòåéíåðà, ñîäåðæàùåãî îêîëî 100 ìëðä. àòîìîâ ðóáèäèÿ â ãàçå, ìàëîìîùíîé èíôðàêðàñíîé ëàçåðíîé îïòèêè è âîëîêíà, êîòîðîå ñëóæèò äëÿ îáíàðóæåíèÿ ñâåòîâûõ ñèãíàëîâ, ðåãèñòðèðóþùèõ ìàãíèòíîå ïîëå — àòîìû ïîãëîùàþò áîëüøå ñâåòà ïðè óâåëè÷åíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Äàò÷èê áûëà óëó÷øåí, ïîñêîëüêó èñïîëüçîâàëñÿ äëÿ èçìåðåíèÿ ðàáîòîñïîñîáíîñòè ÷åëîâå÷åñêîãî ñåðäöà â 2010-îì ãîäó. Ó÷¸íûå «NIST» ïåðåðàáîòàëè îáîãðåâàòåëè, êîòîðûå èñïàðÿþò àòîìû è ïåðåøëè íà äðóãîé òèï îïòè÷åñêîãî âîëîêíà, ÷òîáû ïîâûñèòü ÷¸òêîñòü ñèãíàëà.
Ýêñïåðèìåíòû ãîëîâíîãî ìîçãà ïðîâîäèëèñü â «Physikalisch Technische Bundesanstalt» â Áåðëèíå (Ãåðìàíèÿ), êîòîðûé ðàáîòàåò ïî äåéñòâóþùåé ïðîãðàììå, íàïðàâëåííîé íà áèîìàãíèòíóþ âèçóàëèçàöèþ. Äàò÷èê «NIST» èçìåðÿåò ìàãíèòíûå ñèãíàëû îêîëî 1 ïèêîòåñëà (òðèëëèîííûõ òåñëà). Äëÿ ñðàâíåíèÿ, ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè â 50 ìèëëèîíîâ ðàç ñèëüíåå (íà 50 ìèëëèîííûõ äîëåé òåñëà). Ó÷¸íûå «NIST» ðàññ÷èòûâàþò ïîâûñèòü ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ìèíè-äàò÷èêà ïðèìåðíî â äåñÿòü ðàç çà ñ÷¸ò óâåëè÷åíèÿ êîëè÷åñòâà óëàâëèâàåìîãî ñâåòà. Ðàñ÷¸òû ïîêàçûâàþò, ÷òî ÷óâñòâèòåëüíîñòü ìîäåðíèçèðîâàííîãî äàò÷èêà ìîæåò ñðàâíèòüñÿ ñ ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ «SQUID». Ó÷¸íûå òàêæå ðàáîòàþò íàä ñîçäàíèåì ìóëüòè-äàò÷èêà ñ ìàãíèòíîé ñèñòåìîé âèçóàëèçàöèè äëÿ êëèíè÷åñêè çíà÷èìûõ ïðèëîæåíèé.
| « Ïðåä. çàïèñü — Ê äíåâíèêó — Ñëåä. çàïèñü » | Ñòðàíèöû: [1] [Íîâûå] |