Investigadores del Centro de Imágenes Sir Peter Mansfield, la Universidad de Nottingham y el Centro Wellcome para Neuroimagen Humana, UCL, han desarrollado una nueva generación de escáner cerebral, que se puede usar como un casco que permite que los pacientes se muevan naturalmente mientras son escaneadosEs parte de un proyecto de cinco años financiado por Wellcome que tiene el potencial de revolucionar el mundo de las imágenes del cerebro humano.
en a Naturaleza artículo publicado hoy 21 de marzo, los investigadores demuestran que pueden medir la actividad cerebral mientras las personas realizan movimientos naturales, como asentir, estirarse, beber té e incluso jugar ping pong. No solo esta nueva magnetoencefalografía ligera MEG, pero también es más sensible que los sistemas disponibles actualmente.
Los investigadores esperan que este nuevo escáner mejore la investigación y el tratamiento para pacientes que no pueden usar escáneres MEG fijos tradicionales, como niños pequeños con epilepsia o pacientes con trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Parkinson.
Las células cerebrales operan y se comunican produciendo corrientes eléctricas. Estas corrientes generan pequeños campos magnéticos que se detectan fuera de la cabeza. Los investigadores usan MEG para mapear la función cerebral midiendo estos campos magnéticos. Esto permite una imagen de milisegundos por milisegundos de los cualespartes del cerebro se comprometen cuando realizamos diferentes tareas, como hablar o moverse.
Los escáneres MEG actuales son grandes y pesan alrededor de media tonelada. Esto se debe a que los sensores utilizados para medir el campo magnético del cerebro deben mantenerse muy fríos -269 ° C, lo que requiere una tecnología de enfriamiento voluminosa. Con los escáneres actuales, el pacientedebe permanecer muy quieto mientras se escanea, ya que incluso un movimiento de 5 mm puede dejar las imágenes inutilizables, lo que significa que a menudo es difícil escanear a las personas que tienen dificultades para permanecer quietas, como niños pequeños o pacientes con trastornos del movimiento.plantea problemas cuando uno puede necesitar que un paciente permanezca quieto durante mucho tiempo para capturar un evento que ocurre raramente en el cerebro, como una convulsión epiléptica.
Estos problemas se han resuelto en el nuevo escáner reduciendo la tecnología y aprovechando los nuevos sensores 'cuánticos' que se pueden montar en un casco prototipo impreso en 3D. Como los nuevos sensores son muy livianos y pueden funcionar aa temperatura ambiente, se pueden colocar directamente sobre la superficie del cuero cabelludo. Colocar los sensores mucho más cerca del cerebro aumenta la cantidad de señal que pueden captar.
La naturaleza liviana del nuevo escáner también significa que, por primera vez, los sujetos pueden mover la cabeza durante el escaneo. Sin embargo, los sensores cuánticos solo funcionarán de esta manera cuando el campo magnético de la Tierra se haya reducido por unfactor de alrededor de 50,000. Para resolver este problema, el equipo de investigación desarrolló bobinas electromagnéticas especiales, que ayudaron a reducir el campo de la Tierra alrededor del escáner. Estas bobinas fueron diseñadas específicamente para sentarse a ambos lados del sujeto y cerca de las paredes de la habitación, para garantizar que el entorno del escáner no sea claustrofóbico.
El escáner se basa en cascos que se pueden hacer para adaptarse a cualquier persona que necesite ser escaneada. Tras el éxito de su sistema prototipo, los investigadores ahora están trabajando en nuevos estilos de casco, que tendrán la apariencia de un casco de bicicleta, queserá adecuado para bebés y niños, así como para adultos. Los investigadores predicen que este nuevo tipo de escáner proporcionará un aumento de cuatro veces en la sensibilidad en adultos, lo que podría aumentar a 15 o 20 veces con los bebés.
El profesor Gareth Barnes, quien lidera el proyecto en el Centro Wellcome Trust para Neuroimagen Humana en UCL, dijo: "Esto tiene el potencial de revolucionar el campo de imágenes cerebrales y transformar las preguntas científicas y clínicas que pueden abordarse con imágenes cerebrales humanasNuestro escáner se puede usar en la cabeza como un casco, lo que significa que las personas pueden realizar tareas mientras se mueven libremente. Es importante destacar que ahora podremos estudiar la función cerebral en muchas personas que, hasta ahora, han sido extremadamente difíciles de escanear.incluidos niños pequeños y pacientes con trastornos del movimiento. Esto nos ayudará a comprender mejor el desarrollo saludable del cerebro en los niños, así como el manejo de los trastornos neurológicos y de salud mental "
El Dr. Matt Brookes, que dirige el trabajo de MEG en Nottingham, donde se construyó el prototipo, dijo: "Esta nueva tecnología plantea nuevas y emocionantes oportunidades para una nueva generación de imágenes cerebrales funcionales. Ser capaz de escanear individuos mientras se mueven ofrece nuevas posibilidades, por ejemplo, para medir la función cerebral durante tareas del mundo real, o interacciones sociales genuinas. Esto tiene un potencial significativo de impacto en nuestra comprensión no solo de la función cerebral saludable sino también en una variedad de afecciones neurológicas, neurodegenerativas y de salud mental ".
El profesor Richard Bowtell, Director del Centro de Imágenes Sir Peter Mansfield en Nottingham agregó: "Es genial ver esta colaboración entre neurocientíficos, ingenieros y físicos de dos universidades diferentes que produce un cambio potencial en la tecnología de escaneo cerebral. Esto fue posible gracias aun premio Wellcome Collaborative Award, que es una importante fuente de financiación que tiene como objetivo promover el desarrollo de nuevas ideas y acelerar el ritmo del descubrimiento "
Andrew Welchman, Jefe de Neurociencia y Salud Mental de Wellcome, dijo: "MEG es una herramienta realmente valiosa en neurociencia, pero los escáneres actuales todavía no se usan ampliamente ya que son caros, engorrosos y su 'talla única'"el diseño no funciona para muchos pacientes. Este nuevo escáner es emocionante no solo porque supera esos problemas y ayudará a mejorar nuestra comprensión de cómo funciona el cerebro, sino también porque tiene un gran potencial para el uso clínico. Esto podría conducir a una mejor atenciónpara pacientes, como niños pequeños y personas con epilepsia, donde las opciones actuales son muy limitadas y muy invasivas "
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Materiales proporcionados por Wellcome Trust . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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