全新HD-DOT成像手艺为研究婴儿大脑流动提供了新方法

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“关于大脑若何发育,我们另有很多不领会的地方,其中很大一部分问题是,用传统扫描仪研究婴儿大脑真的很难题,”来自伦敦大学学院的项目负责人Rob Cooper解释道。“任何怙恃都知道,6个月大的婴儿异常活跃,他们一直在移动,很容易分心。使用核磁共振成像这样的手艺,受试者必须完全保持静止,这对婴儿来说几乎是不可能的,除非他们睡着了或被镇静。”

这项揭晓在《NeuroImage》杂志上的研究中提出的系统是使用高密度漫反射光学断层扫描手艺(HD-DOT)的新一代可穿着帽。该系统被称为LUMO,测试的原型来自UCL的衍生公司Gowerlabs。帽上的每个六边形包罗三个LED光源和四个传感器。近红外光用于检测大脑氧合的转变。通过这些转变,研究人员可以有效地绘制出大脑哪些部位正在积极工作的实时舆图。

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现在神经科学家可以使用的最接近这种新的HD-DOT手艺的成像方式叫做功效性近红外光谱(fNIRS)。然则fNIRS装备提供的空间分辨率有限,而且可能仍然需要粗笨的耳机。将新的HD-DOT装备与fNIRS丈量效果举行对照,研究人员示意,这种新的成像手艺是一个伟大的提高。

ZIOS新材料可高效且有针对性地过滤废水中的铜元素

伯克利实验室的一支科学家团队,刚刚在《自然通讯》杂志上介绍了一项有助于处理矿山等污染废水中铜元素的新方法。传统“广撒网”式的过滤工艺很是费时费力,但在新材料的帮助下,研究人员能够更有选择性地捕获特定的重金属。值得一提的是,新技术不仅处理速度无与伦比,精度上也可以达到原子级。

“我们的效果与之前基于类似范式的低密度fNIRS丈量效果一致,但显示出优越的空间定位,改善的深度特异性,更高的SNR(信噪比)以及参与者之间反映的一致性的戏剧性改善,”研究人员在一项新的研究中写道。“我们的数据保留率也解释,这种新一代的可穿着手艺很好地被婴儿群体所容忍。”

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HD-DOT系统在6个月大的婴儿身上举行了测试,发现其效果惊人。展望未来,研究人员期望这项新手艺能让神经科学家对自然环境中的婴儿大脑流动有格外新颖的看法。

“我们所展示的方式是平安的、无声的、可穿着的,而且可以发生比其他任何同类手艺更好的空间分辨率的大脑功效图像,”新研究的作者之一Elisabetta Maria Frijia说。“我们的希望是,这种新一代手艺将使来自整个领域的研究人员能够更多地领会康健的婴儿大脑是若何发育的,并确立诊断、监测和最终治疗自闭症和脑瘫等神经系统疾病的新方式。”

这项新研究揭晓在《NeuroImage》杂志上。

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