Naujame tyrime, kuriam vadovavo UCL mokslininkai, nauja technologija, kuri naudoja nekenksmingas šviesos bangas kūdikių smegenų aktyvumui matuoti, iki šiol pateikė išsamiausią vaizdą apie smegenų funkcijas, tokias kaip klausa, regėjimas ir pažinimo apdorojimas ne įprastu, ribojančiu smegenų skaitytuvu. ir Birkbekas.
Nešiojami galvos apdangalai smegenų vizualizavimui, kurie buvo sukurti bendradarbiaujant su UCL spin-out Gowerlabs, nustatė netikėtą aktyvumą prefrontalinėje žievėje – smegenų srityje, kuri apdoroja emocijas, reaguodama į socialinius dirgiklius, o tai patvirtina, kad kūdikiai pradeda apdoroti tai, kas yra atsitinka jiems socialinėse situacijose jau penkių mėnesių amžiaus.
Ši naujausia technologija gali išmatuoti nervinį aktyvumą visame išoriniame kūdikio smegenų paviršiuje. Ankstesnė versija, kurią sukūrė ta pati komanda, vienu metu galėjo matuoti tik vienos ar dviejų kūdikio smegenų dalių aktyvumą.
Tyrėjai teigia, kad ši technologija gali padėti nustatyti ryšius tarp skirtingų smegenų regionų ir nustatyti, kas išskiria tipišką ir netipinį neurologinį vystymąsi itin svarbiose ankstyvosiose vaikystės stadijose, ir atskleisti neurologinės įvairovės sąlygas, tokias kaip autizmas, disleksija ir ADHD.
Naujojo įrenginio kūrimas ir ankstyvųjų bandymų rezultatai dokumentuojami naujame tyrime, paskelbtame m Vaizdo neurologijos mokslasir pristatytas Britų mokslo festivalyje šeštadienį, rugsėjo 14 d.
Dr Liamas Collinsas-Jonesas, pirmasis UCL medicinos fizikos ir biomedicinos inžinerijos ir Kembridžo universiteto tyrimo autorius, sakė: „Anksčiau mes sukūrėme nešiojamą vaizdo gavimo metodą, kuris galėtų nustatyti veiklą konkrečiose smegenų srityse.
„Tačiau dėl to buvo sunku gauti išsamų vaizdą, nes galėjome sutelkti dėmesį tik į vieną ar dvi sritis atskirai, o iš tikrųjų skirtingos smegenų dalys veikia kartu naršydami realaus pasaulio scenarijus.
„Naujasis metodas leidžia stebėti, kas vyksta visame išoriniame smegenų paviršiuje, esančiame po galvos oda, o tai yra didelis žingsnis į priekį. Jis atveria galimybes pastebėti sąveiką tarp skirtingų sričių ir aptikti veiklą tose srityse, kurių galbūt nežinojome. anksčiau.
„Šis išsamesnis smegenų veiklos vaizdas galėtų pagerinti mūsų supratimą apie tai, kaip kūdikio smegenys veikia sąveikaujant su aplinkiniu pasauliu, o tai galėtų padėti optimizuoti paramą neurologiniams vaikams ankstyvame gyvenime.
Profesorė Emily Jones, tyrimo autorė iš Birkbeck, Londono universiteto, sakė: „Tai pirmas kartas, kai kūdikių aktyvumo skirtumai tokioje plačioje smegenų srityje buvo išmatuoti naudojant nešiojamus prietaisus, įskaitant kūno dalis. smegenys dalyvauja apdorojant garsą, regėjimą ir emocijas.
„Šiame tyrime sukurta ir išbandyta technologija yra žingsnis siekiant geresnio smegenų procesų, kuriais grindžiamas socialinis vystymasis, supratimo, kurių anksčiau negalėjome stebėti, už labai griežtų MRT skaitytuvo ribų.
„Taip turėtume matyti, kas vyksta kūdikių smegenyse, kai jie žaidžia, mokosi ir bendrauja su kitais žmonėmis labai natūraliu būdu.
Naujasis prietaisas buvo išbandytas su šešiolika kūdikių nuo penkių iki septynių mėnesių amžiaus. Dėvėdami prietaisą, kūdikiai sėdėjo tėvams ant kelių ir jiems buvo rodomi vaizdo įrašai, kuriuose aktoriai dainuoja eilėraščius, kad imituotų socialinį scenarijų, ir vaizdo įrašai, kuriuose rodomi judantys žaislai, pvz., kamuolys riedantis nuo rampos, kad imituotų nesocialų scenarijų.
Tyrėjai pastebėjo smegenų veiklos skirtumus tarp dviejų scenarijų. Taip pat netikėti atradimai priešakinėje žievėje, pastebėti reaguojant į socialinius dirgiklius, mokslininkai nustatė, kad aktyvumas buvo labiau lokalizuotas reaguojant į socialinius dirgiklius, palyginti su ne socialiniais dirgikliais, patvirtindami ankstesnius optinio neurovaizdavimo ir MRT tyrimų rezultatus.
Šiuo metu išsamiausias būdas pamatyti, kas vyksta žmogaus smegenyse, yra magnetinio rezonanso tomografija (MRT), kai tiriamasis labai ramiai guli skaitytuve potencialiai 30 minučių ar ilgiau.
Šio metodo trūkumas yra tas, kad sunku imituoti natūralius scenarijus, tokius kaip bendravimas su kitu asmeniu ar užduoties atlikimas, ypač kūdikiams, kuriems reikia miegoti arba suvaržyti, kad MRT sėkmingai atvaizduotų jų smegenų veiklą.
Siekdama tai įveikti, pastaraisiais metais ši mokslininkų komanda naudojo optinio neurovaizdavimo formą, vadinamą didelio tankio difuzine optine tomografija (HD-DOT), kad sukurtų nešiojamus prietaisus, galinčius natūraliau tirti smegenų veiklą. Ši technologija taip pat turi pranašumą, nes ji yra pigesnė ir nešiojamesnė nei MRT.
Naujajame tyrime mokslininkai sukūrė HD-DOT optinio neurovaizdavimo metodą, galintį nuskaityti visą kūdikio galvą.
Tyrime naudojamas prietaisas buvo pritaikytas iš komercinės sistemos, kurią sukūrė Gowerlabs, UCL išplėtota įmonė, kurią 2013 metais įkūrė UCL biomedicininės optikos tyrimų laboratorijos mokslininkai.
Dr Robas Cooperis, vyresnysis tyrimo autorius iš UCL Medical Physics & Biomedical Engineering, sakė: „Šis prietaisas yra puikus akademinių tyrimų ir komercinės technologinės plėtros, veikiančios ranka rankon, pavyzdys.
„Ilgalaikis UCL ir Gowerlabs bendradarbiavimas kartu su mūsų akademiniais partneriais buvo esminis dalykas kuriant nešiojamą HD-DOT technologiją.
