Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Strona główna Nowe technologie

Tworzenie map mózgu dzięki technologii kwantowej

Naukowcy korzystający z dofinansowania UE pracują nad nowatorską technologią kwantową, która może poszerzyć wiedzę na temat ludzkiego mózgu oraz wspomóc wykrywanie i leczenie poważnych zaburzeń neurologicznych.

Dokładniejsze poznanie ludzkiego mózgu nadal wiąże się z licznymi wyzwaniami technicznymi i naukowymi. Techniki kwantowe mogą otworzyć drogę do znacznie dokładniejszego poznawania budowy mózgu metodami nieinwazyjnymi, co może oznaczać rewolucję w naukach medycznych.

Za cel finansowanego ze środków UE projektu NEURONQ realizowanego i koordynowanego na Uniwersytecie Ben-Guriona w Negev w Izraelu przyjęto opracowanie podstaw techniki, która docelowo umożliwi tworzenie map aktywności neuronów. Jak wyjaśnia koordynator projektu, profesor Ron Folman, obecny poziom zaawansowania prac nie wystarcza jeszcze do zbudowania działającego prototypu, ale dzięki wysiłkom europejskiego konsorcjum laboratoriów powinno to być możliwe w ciągu najbliższych kilku lat.

Nowe urządzenie do neuroobrazowania

Prace dotyczą opracowania opartego na zjawiskach kwantowych układu do neuroobrazowania, który umożliwi rejestrowanie aktywności neuronów w mózgu. Czułość nowego urządzenia powinna umożliwiać rejestrowanie aktywności na poziomie fragmentów neuronów, całych neuronów i sieci neuronów.

Taki system byłby nieocenioną pomocą dla lekarzy, umożliwiając dokładniejsze wykrywanie i śledzenie rozwoju poważnych schorzeń neurologicznych, w tym choroby Alzheimera, oraz wspomagając badania akademickie mające na celu lepsze poznanie działania ludzkiego mózgu. Planowane są dwa rodzaje czujników: jeden stosowany na zewnątrz czaszki do wyznaczania mapy żywego ludzkiego mózgu, a drugi do analizowania z małej odległości i z bardzo wysoką rozdzielczością przestrzenną sieci neuronów hodowanych na powierzchni.

Działanie systemu opiera się na bardzo czułym układzie kwantowym wykorzystującym defekt luk azotowych diamentu. Luka azotowa to zanieczyszczenie osadzone w sieci atomów węgla tworzących zwykły diament. Opracowany układ umożliwia wykrywanie zewnętrznych pól magnetycznych i elektrycznych na podstawie jego stanów spinowych, które można odczytywać optycznie z wykorzystaniem zjawiska rezonansów spinów elektronów. Wszelka aktywność neuronów lub transmisja informacji w mózgu powoduje wygenerowanie pola magnetycznego. Właśnie to pole magnetyczne będzie wykrywane i mapowane przez opracowywane urządzenie.

"Główna trudność polega na uzyskaniu niezwykle wysokiej czułości przy bardzo krótkich pomiarach i bardzo małych natężeniach wykrywania. Jeden impuls neuronalny trwa zaledwie 1 milisekundę, a my musimy w tym czasie wykryć impuls i wyzerować detektor w gotowości na następny impuls", wyjaśnia dr Armin Biess, stypendysta programu Marie-Curie i kierownik badawczy projektu NEURONQ. W kwestii drugiego typu planowanych czujników dodaje: "Każdy neuron ma długość zaledwie kilku mikrometrów, więc również detektor musi być takiej wielkości. Pozwoli to stworzyć cały układ czujników, z których każdy będzie wykrywał sygnał jednego neuronu. Tylko w ten sposób będzie możliwe opracowanie mapy całej sieci i wszystkich jej elementów składowych".

Zalety nowych technik

Opracowanie takich czujników mogłoby otworzyć drogę do zastąpienia kosztownej aparatury do tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego prostym i tanim układem wykorzystującym zjawiska kwantowe, który mógłby rejestrować aktywność mózgu bez zakłócania jej.

"Nowe urządzenie powinno być pozbawione największych wad obecnych technik obrazowania", komentuje dr Armin Biess. "Na przykład skanery rezonansu magnetycznego wymagają stosowania silnych pól magnetycznych, co uniemożliwia badanie pacjentów z rozrusznikami serca. Z kolei tomografy komputerowe generują znaczące dawki promieniowania". Badacze przewidują też, że nowa technologia umożliwi pracę w zwykłych warunkach otoczenia, bez konieczności zapewnienia bardzo niskich temperatur, jakich obecnie wymagają chociażby magnesy do badań rezonansu magnetycznego lub czujniki SQUID. Dzięki temu nowe urządzenia byłyby zarazem łatwe w obsłudze i niedrogie, co znacznie ułatwiłoby wprowadzenie ich na rynek.

Prace projektu zakończą się w maju 2016 r., ale badacze z zespołu NEURONQ wspólnie z innymi grupami europejskimi rozważają już kierunki dalszych prac zmierzających do zbudowania pierwszych działających prototypów nowego urządzenia, które może walnie przyczynić się do lepszego poznania budowy ludzkiego mózgu.

Źródło: www.cordis.europa.eu


Tagi: mapa, mozg, technologia kwantowa
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Ograniczenie soli w diecie może być groźne Nie mam jeszcze wniosków na temat pochodzenia Covid-19 Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid Zintegrować informacje o logistyce Wystawa "Nie to niebo" Ograniczenie soli w diecie może być groźne Nie mam jeszcze wniosków na temat pochodzenia Covid-19 Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid Zintegrować informacje o logistyce Wystawa "Nie to niebo" Ograniczenie soli w diecie może być groźne Nie mam jeszcze wniosków na temat pochodzenia Covid-19 Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid Zintegrować informacje o logistyce Wystawa "Nie to niebo"

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Bioszkolenia Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje