Imaging Neuroscience: Устройство для визуализации мозга поможет понять аутизм

Исследование с использованием безвредных световых волн для измерения активности мозга младенцев провели учёные из Калифорнийского университета. Оно позволило получить наиболее полное представление о таких функциях мозга, как слух, зрение и когнитивные процессы.

В ходе исследования был использован головной убор для визуализации мозга, разработанный в сотрудничестве с компанией Gowerlabs — подразделением Калифорнийского университета. Он обнаружил неожиданную активность в префронтальной коре в ответ на социальные стимулы. Это подтверждает, что младенцы начинают обрабатывать происходящее в социальных ситуациях уже в возрасте пяти месяцев.

Эта технология позволяет измерять активность нейронов по всей поверхности мозга младенца.

Предыдущая версия, созданная той же командой, могла анализировать только одну или две области мозга одновременно.

По мнению исследователей, эта технология поможет понять, как связаны разные отделы мозга и как развивается мозг ребёнка. Со временем, возмоэно, удастся объяснить такие состояния, как аутизм, дислексия и СДВГ.

Результаты тестов нового устройства описаны в исследовании, опубликованном в журнале Imaging Neuroscience. Они также будут представлены на Британском фестивале науки 14 сентября.

Доктор Лиам Коллинз-Джонс, один из авторов исследования из UCL Medical Physics & Biomedical Engineering и Кембриджского университета, рассказал о новом методе визуализации активности мозга.

Раньше можно было картировать активность только в одной или двух областях мозга, но новый метод позволяет наблюдать за всей поверхностью мозга под скальпом. Это поможет выявить взаимодействие между различными областями мозга и обнаружить активность, на которую раньше не обращали внимания.

Это исследование мозговой активности детей поможет лучше понять, как работает детский мозг и как он взаимодействует с окружающим миром. Благодаря этому мы сможем эффективнее помогать детям с особенностями развития.

Профессор Эмили Джонс из Биркбека (Лондонский университет) провела исследование с помощью носимого устройства и измерила активность мозга младенцев. Были изучены участки мозга, отвечающие за обработку звука, зрения и эмоций.

Эта технология позволит лучше понять мозговые процессы, лежащие в основе социального развития. Раньше это было невозможно без МРТ-сканера.

Теперь мы сможем увидеть, что происходит в мозге младенцев во время игр, обучения и взаимодействия с другими людьми.

Новое устройство протестировали на 16 младенцах в возрасте от 5 до 7 месяцев. Младенцы сидели на коленях у родителей, им показывали два вида видео:

• с актёрами, которые пели детские стишки (имитация социального сценария);
• с движущимися игрушками, например, мячом, который катится по рампе (имитация несоциального сценария).

Исследователи заметили различия в активности мозга младенцев при просмотре этих видео. В ответ на социальные стимулы наблюдалась активность в префронтальной коре. Кроме того, активность мозга была более локализована в ответ на социальные стимулы по сравнению с несоциальными. Это подтверждает выводы предыдущих исследований с применением оптической нейровизуализации и МРТ.

МРТ — это наиболее полный способ увидеть, что происходит в мозге человека. Но есть проблема: во время процедуры человек должен лежать неподвижно 30 минут и дольше. Это сложно сделать, особенно младенцам, которые должны спать или быть спокойными.

Чтобы решить эту проблему, команда исследователей разработала носимые устройства с использованием оптической нейровизуализации HD-DOT. Эта технология дешевле и портативнее МРТ и позволяет изучать активность мозга более естественно.

Учёные разработали метод оптической нейровизуализации HD-DOT, который позволяет сканировать всю голову младенца.

Для исследования использовалось устройство, адаптированное из коммерческой системы от компании Gowerlabs. Компанию основали в 2013 году учёные из лаборатории биомедицинской оптики Калифорнийского университета.

Доктор Роб Купер, старший автор исследования, отметил, что это устройство — пример эффективной связки между академическими исследованиями и коммерческими разработками. Многолетнее сотрудничество между Калифорнийским университетом, компанией Gowerlabs и другими партнёрами позволило создать технологию HD-DOT.

11.09.2024