MEG untuk memetakan sinyal otak

Sensor berdasarkan nanothreads yang superkonduktor dalam nitrogen cair yang menawarkan cara baru kegiatan mengukur di otak. Di masa depan, teknik mungkin merevolusi penelitian otak dan menambah pengetahuan kita tentang bagaimana stres mempengaruhi kita, misalnya. Hal ini juga akan mempermudah diagnosis pasien yang menderita penyakit saraf.

“Proyek ini merupakan salah satu hal yang paling menarik yang telah saya lakukan dalam karir penelitian saya”, kata Dag Winkler, Profesor Fisika di Chalmers University of Technology.

Dia dan Justin Schneiderman, Associate Professor Teknologi Kedokteran di Universitas Gothenburg dan MedTech Barat, antusias menggambarkan proyek penelitian interdisipliner mereka bersama-sama berkoordinasi. Tujuannya adalah untuk mengembangkan sistem sensor lebih sensitif untuk magnetoencephalography (MEG), instrumen canggih yang mengukur aktivitas otak.

Proyek ini membawa peneliti dalam fisika yang mengembangkan komponen nano superkonduktor bersama dengan peneliti otak dalam ilmu saraf dan fisiologi. Penelitian ini merupakan kelanjutan dari kemajuan sebelumnya di bidang ini. Berkat dana dari Knut dan Alice Wallenberg Foundation, proses menggabungkan tim peneliti telah mendapatkan momentum baru.

“Hibah ini memungkinkan kita untuk menghubungkan penelitian Chalmers dan Karolinska Institutet dengan yang sedang dilakukan di University of Gothenburg dan Sahlgrenska Academy. Ini berarti bahwa kita dapat membuat hub Swedia dan Nordic yang kuat untuk penelitian teknologi sensor dan pencitraan otak”, kata Dag.

Squid indra medan magnet

MEG menggunakan instrumen yang sangat mahal yang dapat merekam medan magnet yang dihasilkan oleh arus listrik yang dihasilkan oleh neuron di otak. Sistem seperti ini ditemukan di beberapa rumah sakit spesialis dan digunakan baik untuk penelitian dan pemeriksaan klinis, misalnya ketika mempersiapkan untuk intervensi bedah otak dan dalam mendiagnosis epilepsi dan demensia.

memetakan-sinyal-otak

Hanya ada satu sistem MEG penuh di Swedia hari ini. Itu dibeli oleh Karolinska Institutet dengan dana dari Knut dan Alice Wallenberg Foundation dan dioperasikan oleh NatMEG Fasilitas Nasional Swedia untuk Magnetoencephalography dengan proyek kolaborasi.

“Dengan membandingkan teknologi sensor baru dengan sistem MEG sambil belajar lebih banyak tentang kebutuhan klinis dan penelitian, kita akan mampu untuk lebih memperbaiki komponen kami”, jelas Justin Schneiderman.

Dag menjelaskan bahwa sensor yang merekam aktivitas listrik otak dalam MEG menggunakan detektor yang sangat sensitif disebut SQUID, superkonduktor Quantum Interference Device. Chalmers memiliki tradisi panjang di bidang sirkuit superkonduktor dan aplikasi superkonduktivitas.

“Kami sekarang telah mengembangkan SQUID sangat sensitif yang akan membuat MEG baik lebih murah dan sederhana untuk digunakan. Kami berharap bahwa kita akan dapat merekam aktivitas otak dengan resolusi yang lebih tinggi, seperti kamera dengan piksel lebih”.

Lebih dekat dengan tengkorak

Superkonduktivitas berarti bahwa saat ini bisa lewat tanpa perlawanan melalui bahan-bahan tertentu. Fenomena tersebut terjadi di bawah suhu kritis tertentu. Teknologi MEG saat menggunakan suhu rendah yang harus didinginkan ke -269 ° C.

“Kami tim peneliti pertama di dunia untuk menunjukkan bahwa suhu tinggi dengan rasio signal-to-noise yang mirip dengan sistem MEG standar dapat digunakan untuk merekam aktivitas otak spontan. Kami juga mendaftar sinyal dari otak yang tidak bisa dilihat sebelum menggunakan teknologi lainnya”, kata Dag.

Ini adalah keuntungan luar biasa untuk dapat mendinginkan cumi-cumi baru turun menggunakan nitrogen cair. Hal ini kurang rumit dan memerlukan biaya yang jauh lebih rendah dari helium sistem MEG.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.