倫敦大學(xué)學(xué)院:可穿戴成像帽提供了一扇通向嬰兒大腦的窗戶
由倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)展示了一種新型的可穿戴式、適合嬰兒使用的大腦圖譜技術(shù),該技術(shù)對(duì)理解自閉癥譜系障礙和腦癱等發(fā)育狀況具有重要意義。
這項(xiàng)技術(shù)使用無(wú)害的紅色和近紅外光,通過(guò)可穿戴的帽子來(lái)生成嬰兒大腦活動(dòng)的詳細(xì)3D圖像。這意味著醫(yī)生和神經(jīng)科學(xué)家可以在不需要MRI(核磁共振成像)的情況下對(duì)嬰兒的大腦進(jìn)行成像,而MRI成本昂貴,且在嬰兒清醒時(shí)很難完成。
這也意味著研究人員可以在幾乎任何環(huán)境下研究嬰兒的大腦,包括在嬰兒和父母自然互動(dòng)的家庭中。
這篇發(fā)表在NeuroImage上的論文中,來(lái)自UCL、劍橋大學(xué)、劍橋羅西醫(yī)院和倫敦初創(chuàng)公司Gowerlabs Ltd的學(xué)者和工程師在6個(gè)月大的嬰兒身上演示了這種被稱(chēng)為高密度漫反射光學(xué)斷層掃描術(shù)(HD-DOT)的技術(shù)。這種可穿戴的帽子使用了數(shù)百個(gè)LED和光學(xué)探測(cè)器,它們?cè)陬^皮上排列成一個(gè)密集的網(wǎng)絡(luò),用來(lái)描繪大腦中氧合的變化。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Rob Cooper博士(UCL醫(yī)學(xué)物理和生物醫(yī)學(xué)工程)解釋說(shuō):“我們?nèi)匀徊恢来竽X是如何發(fā)育的,很大一部分問(wèn)題是用傳統(tǒng)掃描儀研究嬰兒大腦確實(shí)很困難。
“正如任何父母所知,六個(gè)月大的嬰兒非常活躍。他們一直走動(dòng),很容易分心。使用MRI等技術(shù),受試者必須完全保持靜止,除非嬰兒入睡或服用了鎮(zhèn)靜劑,否則幾乎不可能做到?!?/p>
Elisabetta Maria Frijia(UCL醫(yī)學(xué)物理與生物醫(yī)學(xué)工程)進(jìn)行了大量的技術(shù)演示工作,她補(bǔ)充說(shuō):“我們所展示的方法是安全的、無(wú)聲的、可穿戴的,并且可以產(chǎn)生比任何其他可比技術(shù)更好的空間分辨率的大腦功能圖像。
“我們希望,新一代的技術(shù)將幫助來(lái)自各個(gè)領(lǐng)域的研究人員更多地了解健康嬰兒的大腦是如何發(fā)育的,并建立診斷、監(jiān)測(cè)和終治療自閉癥和腦癱等神經(jīng)疾病的新方法?!?/p>
該技術(shù)由UCL衍生公司Gowerlabs Ltd.開(kāi)發(fā),而展示其功能的工作由Cooper博士領(lǐng)導(dǎo),并得到了EPSRC早期職業(yè)獎(jiǎng)學(xué)金的支持。