倫敦大學學院:可穿戴成像帽提供了一扇通向嬰兒大腦的窗戶
由倫敦大學學院(UCL)研究人員領導的一個團隊展示了一種新型的可穿戴式、適合嬰兒使用的大腦圖譜技術,該技術對理解自閉癥譜系障礙和腦癱等發育狀況具有重要意義。
這項技術使用無害的紅色和近紅外光,通過可穿戴的帽子來生成嬰兒大腦活動的詳細3D圖像。這意味著醫生和神經科學家可以在不需要MRI(核磁共振成像)的情況下對嬰兒的大腦進行成像,而MRI成本昂貴,且在嬰兒清醒時很難完成。
這也意味著研究人員可以在幾乎任何環境下研究嬰兒的大腦,包括在嬰兒和父母自然互動的家庭中。
這篇發表在NeuroImage上的論文中,來自UCL、劍橋大學、劍橋羅西醫院和倫敦初創公司Gowerlabs Ltd的學者和工程師在6個月大的嬰兒身上演示了這種被稱為高密度漫反射光學斷層掃描術(HD-DOT)的技術。這種可穿戴的帽子使用了數百個LED和光學探測器,它們在頭皮上排列成一個密集的網絡,用來描繪大腦中氧合的變化。
項目負責人Rob Cooper博士(UCL醫學物理和生物醫學工程)解釋說:“我們仍然不知道大腦是如何發育的,很大一部分問題是用傳統掃描儀研究嬰兒大腦確實很困難。
“正如任何父母所知,六個月大的嬰兒非常活躍。他們一直走動,很容易分心。使用MRI等技術,受試者必須完全保持靜止,除非嬰兒入睡或服用了鎮靜劑,否則幾乎不可能做到。”
Elisabetta Maria Frijia(UCL醫學物理與生物醫學工程)進行了大量的技術演示工作,她補充說:“我們所展示的方法是安全的、無聲的、可穿戴的,并且可以產生比任何其他可比技術更好的空間分辨率的大腦功能圖像。
“我們希望,新一代的技術將幫助來自各個領域的研究人員更多地了解健康嬰兒的大腦是如何發育的,并建立診斷、監測和終治療自閉癥和腦癱等神經疾病的新方法。”
該技術由UCL衍生公司Gowerlabs Ltd.開發,而展示其功能的工作由Cooper博士領導,并得到了EPSRC早期職業獎學金的支持。