脑部成像技术迎来了可穿戴扫描器的发展
新研究首次证明，可穿戴脑部扫描仪可以在人们站立和走动时测量脑功能。这一突破可以帮助更好地理解和诊断影响运动的一系列神经问题，包括帕金森病、中风和脑震荡等。
为了实现这一新技术，诺丁汉大学物理学院的研究人员开发了一种新型磁场控制系统的设计。这使得被试者的移动范围比以往任何时候都更大。这一成果已发表在《神经影像》杂志上。
这一独特的可穿戴脑部扫描系统使用了小巧的LEGO积木大小的传感器，被称为光泵浦磁力计（OPMs），用于测量大脑中细胞活动产生的磁场，这种技术称为脑磁共振成像（MEG）。这些传感器被集成到一个轻便的头盔中。这一独特设计意味着该系统可以适应任何人，从新生儿到成人，传感器可以放置得更接近头部，极大地提高了数据质量。这是一种从传统的大型固定脑部扫描仪中跨越过来的进步，这些扫描仪要求病人在扫描过程中必须保持非常静止。
然而，为了使OPMs足够敏感以测量脑信号，它们必须在精确的零磁场中操作，这意味着它们必须在一个磁屏蔽室（MSR）内操作。这个房间必须包含额外的设备，允许在比地球磁场的磁场小 50000 倍的水平精确控制磁场。现有的解决这个问题的方法使用复杂的导线图案在小的固定区域产生补偿磁场。这使得人们坐着可以移动他们的头，但却无法让人在行走中进行这样的移动。
诺丁汉大学团队现已设计出一个由多个简单的方形线圈组成的“矩阵线圈”系统。线圈电流可以实时重新配置，以补偿移动区域内的磁场，这个区域可以灵活地放置在线圈内，大大提高了人们在扫描过程中的移动空间。
诺丁汉的 MEG 研究由马特·布鲁克斯教授领导，并说：“就在 5 年前，人们在走动时获得人类脑电生理学高分辨率图像的理念似乎就像来自科幻小说一样不可思议。矩阵线圈使这成为现实！这一应用领域涵盖了从基础神经科学问题，比如年幼儿童如何学会行走，到临床挑战，如为什么老年人容易摔倒。想到这项技术发展的跨越，更不可思议的是想象它的未来发展方向”。
该大学在 2020 年成立了衍生公司 Cerca Magnetics，将 OPM-MEG 研究系统引入市场。这款可穿戴系统已安装在全球多个研究机构中，包括英国 Young Epilepsy 健康与研究中心。团队目前正致力于获得 Cerca 系统的临床批准，以使其更接近在临床环境中的使用。
奈尔补充道：“我们很高兴与 Cerca 合作，将这一新线圈设计整合到商业系统中，并看到我们的工作将启动哪些新研究”。
这项工作是英国量子技术计划的一部分，并由工程和物理学研究理事会、国家卫生研究所和威尔康信托基金会资助。
关于诺丁汉大学
根据 QS 世界大学排名 2024 年欧洲排名第 32 位和英国第 16 位，诺丁汉大学是一所研究型大学联盟拉塞尔集团的创始成员。在诺丁汉大学学习是一种改变生活的经历，我们引以为傲的是能够释放学生的潜力。我们具有开拓精神，这一精神体现在我们的创始人杰西·布特爵士的愿景中，这使得我们在建立中国和马来西亚校园等领域走在前列，成为一个全球性相互连接的教育、研究和产业合作网络的一部分。
诺丁汉被《泰晤士报》和《星期日泰晤士报》2024年版评为体育大学。也是《每日邮报大学指南》2024年版的获奖者，这是自2018年以来第三次获此殊荣。
该大学在英国研究实力方面名列前茅，根据2021年REF排名，我们的研究实力在英国排名第七。我们诞生了MRI和布洛芬等发现，我们的创新改变生活，解决全球问题，如可持续的食物供应、终结现代奴役、发展更环保的交通工具和减少对化石燃料的依赖。
该大学是一家重要的雇主和产业伙伴——在本地和全球——我们的毕业生是英国顶级雇主的第二选择，根据High Fliers Research的2022年毕业生市场报告。
我们主导着诺丁汉大学倡议，与诺丁汉特伦特大学合作，这是该市两所世界级学府之间的一项开创性合作，旨在改善该市和我们自豪称之为家园的地区居民在繁荣、机遇、可持续性、健康与福祉方面的水平。
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