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延迟仅10毫秒 科学家研发新型量子传感器可更早更精准检测神经退行性疾病

2021-11-19 12:13:33
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萨塞克斯大学(University of Sussex)的研究团队近日展示了一种新型的量子传感器,能够帮助医生更早地发现像阿尔茨海默氏症这样的神经退行性疾病。这种扫描仪能精确地检测到神经元发射时产生的磁场微小变化。

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这项新技术从脑磁图(MEG)开始,它通过测量神经元发射时大脑中的电流产生的磁场来工作。通常情况下,脑电图需要大型笨重的机器,或者至少是笨重的头盔,但研究小组发现,将其与新的量子传感器配对,可以使设备更加紧凑,并使过程更加简单和精确。

这种新型量子传感器被称为光学泵浦磁强计(OPMs),它们能够比其他传感器更靠近病人的头骨。这使它们能够在时间和空间上进行更精确的测量--这意味着它们可以测量非常迅速地发生的变化,并更好地确定信号在大脑中的来源。

研究报告的作者彼得·克鲁格(Peter Kruger)教授说:“正是量子技术使这些传感器如此精确。这些传感器含有铷原子气体。一束激光照射在原子上,当原子经历磁场的变化时,它们会发出不同的光。发出的光的波动显示了大脑中磁活动的变化。量子传感器的精确度在几毫秒之内,在几毫米之内”。

该团队在三名病人身上测试了传感器,他们在观看视觉刺激时接受了标准的大脑扫描。他们发现,他们可以测量信号在大脑中移动的速度,滞后期仅为 10 毫秒。

这可能使量子传感器有可能作为一系列神经退行性疾病的诊断工具而发挥作用。例如,患者可以接受扫描,测量他们的大脑活动速度,并在几个月后进行随访,看看这一速度是否随着时间的推移而下降。如果是这样,它可能是某些疾病的早期指标。

这项研究发表在《Scientific Reports.》上。

Source: University of Sussex via Medical Xpress

责任编辑:bH_01353

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