量子物理學(xué)提供有關(guān)大腦的新知識(shí)

在過去的幾年中，量子物理學(xué)家開發(fā)出了新的測(cè)量技術(shù)，通過測(cè)量場(chǎng)而不是電子測(cè)量技術(shù)，可以快速獲得比以前更精確，更高分辨率的大腦圖像。

在一個(gè)新項(xiàng)目中，一群領(lǐng)先的量子物理學(xué)家和研究人員將首次使用MRI掃描對(duì)成像進(jìn)行洞察，將首次測(cè)試和開發(fā)生物和神經(jīng)生理學(xué)材料的新技術(shù)。目的是創(chuàng)建極高分辨率的大腦圖像，并具有極高的靈敏度。

“人類大腦是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，我們?nèi)匀粺o法完全理解其功能。因此，當(dāng)今最大的挑戰(zhàn)之一是更深入地了解大腦及其基本原理，“ 負(fù)責(zé)新項(xiàng)目的DTU物理學(xué)教授Ulrik Lund Andersen教授解釋道 。

“通過更好地了解大腦的工作原理以及大腦中的信號(hào)如何移動(dòng)，我們也可以了解阿爾茨海默氏癥等與大腦相關(guān)的疾病是如何治愈的。然而，在我們掌握這些知識(shí)之前，它還有一段路要走，“Ulrik Lund Andersen教授說。

高度詳細(xì)的圖像

DTU研究小組已經(jīng)利用量子物理原理開發(fā)了許多新的測(cè)量技術(shù)，這些原理提供了非常詳細(xì)的人體組織和小鼠大腦圖像，這些圖像已用于測(cè)試這些技術(shù)?，F(xiàn)在需要開發(fā)和改進(jìn)這些技術(shù)，同時(shí)新開發(fā)的量子技術(shù)測(cè)量方法首次應(yīng)用于生物和神經(jīng)生理學(xué)領(lǐng)域。

“即將到來的項(xiàng)目將是一種概念證明。我們必須證明有可能使用我們的技術(shù)來測(cè)量活組織中的肌肉和大腦活動(dòng)。實(shí)際測(cè)量也將給我們必須能夠進(jìn)一步發(fā)展我們的測(cè)量方法的輸入，使他們成為更好的，”資深科學(xué)家阿克塞爾Thielscher，在副教授說 DTU電氣工程 和高級(jí)研究員哈維德夫醫(yī)院。他每天都在進(jìn)行MRI掃描，并對(duì)量子技術(shù)已經(jīng)取得的成像結(jié)果印象深刻。

DTU的研究人員正在研究三種不同的方法，這些方法在靈敏度和分辨率方面提供不同的結(jié)果。該方法將用于檢測(cè)肌肉，神經(jīng)和分子內(nèi)容物的活動(dòng)。從長遠(yuǎn)來看，目的是系統(tǒng)將用于以納米分子水平的分辨率再現(xiàn)整個(gè)大腦，腦循環(huán)和最小突觸的圖像。

對(duì)大腦的更好理解不僅對(duì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有意義，而且能夠預(yù)防或治愈疾病。關(guān)于大腦功能如何的知識(shí)也可用于許多其他環(huán)境中。例如，具有假肢的殘疾人將受益于新知識(shí)，其可以教導(dǎo)我們大腦如何使手臂執(zhí)行期望的運(yùn)動(dòng)。