延遲僅10毫秒 科學家研發新型量子感測器可更早更精準檢測神經退行性疾病
薩塞克斯大學(University of Sussex)的研究團隊近日展示了一種新型的量子感測器,能夠幫助醫生更早地發現像阿爾茨海默氏症這樣的神經退行性疾病。 這種掃描器能精確地檢測到神經元發射時產生的磁場微小變化。
這項新技術從腦磁圖(MEG)開始,它通過測量神經元發射時大腦中的電流產生的磁場來工作。 通常情況下,腦電圖需要大型笨重的機器,或者至少是笨重的頭盔,但研究小組發現,將其與新的量子感測器配對,可以使設備更加緊湊,並使過程更加簡單和精確。
這種新型量子感測器被稱為光學泵浦磁強計(OPMs),它們能夠比其他感測器更靠近病人的頭骨。 這使它們能夠在時間和空間上進行更精確的測量–這意味著它們可以測量非常迅速地發生的變化,並更好地確定信號在大腦中的來源。
研究報告的作者彼得·克魯格(Peter Kruger)教授說:”正是量子技術使這些感測器如此精確。 這些感測器含有銣原子氣體。 一束鐳射照射在原子上,當原子經歷磁場的變化時,它們會發出不同的光。 發出的光的波動顯示了大腦中磁活動的變化。 量子感測器的精確度在幾毫秒之內,在幾毫米之內”
該團隊在三名病人身上測試了感測器,他們在觀看視覺刺激時接受了標準的大腦掃描。 他們發現,他們可以測量信號在大腦中移動的速度,滯後期僅為 10 毫秒。
這可能使量子感測器有可能作為一系列神經退行性疾病的診斷工具而發揮作用。 例如,患者可以接受掃描,測量他們的大腦活動速度,並在幾個月後進行隨訪,看看這一速度是否隨著時間的推移而下降。 如果是這樣,它可能是某些疾病的早期指標。
這項研究發表在《Scientific Reports.》上。
Source: University of Sussex via Medical Xpress