量子大脑传感器可以识别痴呆

新高度敏感的量子传感器对大脑可能在未来能够识别大脑疾病(如老年痴呆、肌萎缩性侧索硬化症,帕金森症,通过发现放缓的速度穿越大脑的信号。论文的研究成果由苏塞克斯大学量子物理学家发表在科学报告日报》。

量子扫描仪正在开发的科学家们可以检测磁场时生成神经元。即时测量大脑的变化,他们追踪的速度跨越大脑的信号。这种时间因素很重要,因为它意味着一个病人可以扫描两次相隔几个月检查是否他们大脑的活动正在放缓。这样可以减缓阿尔茨海默氏症的标志或其他疾病的大脑。

通过这种方式,该技术引入了一个新的方法来识别生物标志物早期的健康问题。

博士研究员Aikaterini Gialopsou数学和物理科学学院的苏塞克斯大学的布莱顿和苏塞克斯医学院是该论文的第一作者。她说的发现:

“我们第一次表明,量子传感器可以产生高度精确的结果在空间和时间方面。而其他团队显示方面的利益定位信号在大脑中,这是第一次量子传感器已被证明是如此准确的信号的时机。

“这可能是很重要的医生和病人脑部疾病的发展。”

这些量子传感器被认为是更准确比脑电图或功能磁共振成像扫描仪,部分是由于一个事实,即传感器可以接近头骨。大脑的近距离传感器不仅可以改善的空间,而且结果的时间分辨率。这双提高时间和空间精度是非常重要的,因为这意味着大脑信号可以追踪的方式访问到其他类型的传感器。

“这是量子技术使得这些传感器准确”,彼得·克鲁格教授说,他是量子系统和设备实验室苏塞克斯大学的。他补充说:

“传感器包含的铷原子气体。激光光束照射在原子,当原子变化磁场的经验,他们发出不同的光。发射光的波动显示大脑中变化的磁场活动。毫秒内量子传感器是准确的,几毫米。”

扫描仪背后的技术叫做脑磁图描记术(MEG)。梅格科技结合这些新量子传感器开发了一种非侵入性的探测大脑的活动方式。与现有的大脑扫描仪,发送一个信号进入大脑并记录回来——梅格被动措施从外面里面正在发生什么,消除患者对某些相关的健康风险目前入侵扫描仪。

目前梅格扫描仪是昂贵和笨重的,具有挑战性的在临床试验中使用。这种量子传感器技术的发展可以将扫描仪的关键从严格控制的实验室环境下真实的临床设置。

“这是我们的希望与发展”Gialopsou补充道。”,在发现这个增强函数的量子大脑扫描仪门打开进一步发展可能带来一个量子神经科学的革命。这一点很重要,因为,尽管扫描仪还在起步阶段,对未来的发展有一定的影响,可能导致重要的早期诊断脑部疾病,如肌萎缩性侧索硬化症,女士甚至阿尔茨海默氏症。这就是激励我们作为一个团队。”

参考:

Gialopsou,亚伯C,詹姆斯·TM等。提高时空测量的视觉诱发字段使用光泵磁力仪。Sci代表。2021;11 (1):22412。doi:10.1038 / s41598 - 021 - 01854 - 7

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