محققان معمولاً با نظارت بر دو نوع الکترومغناطیس fields میدانهای الکتریکی و نور عملکرد مغز را بررسی می کنند. با این حال ، بیشتر روش های اندازه گیری این پدیده ها در مغز بسیار تهاجمی است.
مهندسان MIT اکنون تکنیک جدیدی را برای کشف یا فعالیت الکتریکی یا سیگنال های نوری در مغز با استفاده از یک سنسور حداقل تهاجمی برای تصویربرداری با رزونانس مغناطیسی (MRI) ابداع کرده اند .
MRI معمولاً برای اندازه گیری تغییرات جریان خون که بطور غیرمستقیم نشان دهنده فعالیت مغز است ، مورد استفاده قرار می گیرد ، اما تیم MIT نوع جدیدی از سنسور MRI را طراحی کرده است که می تواند جریان های الکتریکی ریز و همچنین نور تولید شده توسط پروتئین های لامپ را تشخیص دهد. (تکانه های الکتریکی از ارتباطات داخلی مغز بوجود می آیند ، و سیگنال های نوری توسط انواع مولکول هایی تولید می شوند که توسط شیمیدان ها و مهندسی های زیستی تولید می شوند.)
Aviad Hai ، یک عضو مرکز MIT و نویسنده اصلی این تحقیق می گوید: "MRI راهی برای حس کردن چیزهایی از خارج از بدن به روشی کم تهاجمی ارائه می دهد." "نیازی به اتصال سیم به مغز نیست. ما می توانیم سنسور را کاشت کرده و فقط آن را در آنجا بگذاریم."
این نوع سنسور می تواند دانشمندان علوم اعصاب را به روش مکانی دقیق برای مشخص کردن فعالیت های الکتریکی در مغز بگذارد. محققان می گویند این ماده همچنین می تواند برای اندازه گیری نور استفاده شود و می تواند برای اندازه گیری مواد شیمیایی مانند گلوکز سازگار باشد.
آلن جاسانوف ، استاد دانشگاه MIT در مهندسی بیولوژیک ، علوم مغز و شناختی و علوم و مهندسی هسته ای و عضو وابسته موسسه MIT برای تحقیقات مغز MIT MIT ، نویسنده ارشد مقاله است که در شماره 22 اکتبر منتشر می شود مهندسی زیست پزشکی طبیعت . ویرجینیا Postdocs Virginia Spanoudaki و Benjamin Bartelle همچنین نویسندگان این مقاله هستند.
تشخیص میدان های برقی
آزمایشگاه Jasanoff قبلاً سنسورهای MRI ایجاد کرده است که می توانند انتقال دهنده های کلسیم و انتقال دهنده های عصبی مانند سروتونین و دوپامین را تشخیص دهند. در این مقاله ، آنها می خواستند رویکرد خود را برای کشف پدیده های بیوفیزیکی مانند برق و نور گسترش دهند. در حال حاضر دقیق ترین روش برای کنترل فعالیت الکتریکی در مغز ، قرار دادن الکترود است که بسیار تهاجمی است و می تواند باعث آسیب بافت شود. الکتروانسفالوگرافی (EEG) روشی غیر تهاجمی برای اندازه گیری فعالیت الکتریکی در مغز است ، اما این روش نمی تواند منشا فعالیت را مشخص کند.
محققان برای ایجاد سنسورهایی که می توانند زمینه های الکترومغناطیسی را با دقت مکانی تشخیص دهند ، فهمیدند که می توانند از یک وسیله الکترونیکی - به طور خاص ، آنتن رادیویی ریز استفاده کنند.
MRI با شناسایی امواج رادیویی ساطع شده توسط هسته اتمهای هیدروژن در آب کار می کند. این سیگنال ها معمولاً توسط یک آنتن رادیویی بزرگ در یک اسکنر MRI شناسایی می شوند. برای این مطالعه ، تیم MIT آنتن رادیویی را به اندازه فقط چند میلی متر کاهش داد تا بتواند مستقیماً در مغز کاشته شود تا امواج رادیویی ایجاد شده توسط آب در بافت مغز را دریافت کند.
سنسور جدید می تواند در مغز کاشته شود تا دانشمندان بتوانند فعالیت الکتریکی یا نور ساطع شده از پروتئین های لومینسان را تحت نظر داشته باشند. اعتبار: موسسه فناوری ماساچوست
این سنسور در ابتدا با همان فرکانس تنظیم شده است. امواج رادیویی که توسط اتمهای هیدروژن ساطع می شوند. هنگامی که سنسور سیگنال الکترومغناطیسی را از بافت خارج می کند ، تنظیم آن تغییر می کند و سنسور دیگر با فرکانس اتم های هیدروژن مطابقت ندارد . هنگامی که این اتفاق می افتد ، هنگامی که سنسور توسط یک دستگاه MRI خارجی اسکن می شود ، تصویر ضعیف تری ایجاد می شود.
محققان نشان دادند كه سنسورها می توانند سیگنالهای الکتریکی مشابه آنچه كه توسط پتانسیلهای عمل ایجاد می شوند ( پالسهای برقی كه توسط سلولهای عصبی منفرد شلیك می شوند) یا پتانسیلهای میدان محلی (مجموع جریانهای الکتریکی تولید شده توسط گروهی از سلولهای عصبی) را انتخاب كنند.
جاسانوف می گوید: "ما نشان دادیم که این دستگاه ها به ترتیب از نظر پتانسیل های مقیاس بیولوژیکی ، به ترتیب میلی ولت ها ، قابل مقایسه با آنچه که بافت بیولوژیکی به ویژه در مغز ایجاد می کند ، حساس هستند."
محققان آزمایش های دیگری را در موش انجام دادند تا بررسی کنند آیا سنسورها می توانند سیگنال هایی را در بافت زنده مغز بگیرند. برای این آزمایشها ، آنها سنسورهایی را برای تشخیص نور ساطع شده توسط سلولهای مهندسی شده برای بیان پروتئین لوسیفراز طراحی کردند.
محققان می گویند که به طور طبیعی ، مکان دقیق لوسیفراز در هنگام عمق مغز یا سایر بافت ها مشخص نمی شود ، بنابراین سنسور جدید راهی برای گسترش سودمندی لوسیفراز و مشخص کردن سلولهای منتشره از نور ارائه می دهد. لوسیفراز معمولاً به همراه ژن مورد علاقه دیگری در سلولها ساخته می شود و به محققان این امکان را می دهد تا با اندازه گیری نور تولید شده ، ژنها موفقیت آمیز باشند.
سنسورهای کوچکتر
یکی از مهمترین مزیت های این سنسور این است که دیگر نیازی به منبع تغذیه نیست ، زیرا سیگنال های رادیویی که اسکنر MRI خارجی منتشر می کند برای تأمین انرژی سنسور کافی است.
Hai که در ماه ژانویه به عضویت هیئت علمی در دانشگاه ویسکانسین در مادیسون خواهد بود ، قصد دارد تا سنسورها را کوچکتر کند تا بتواند تعداد بیشتری از آنها را تزریق کند و این امکان را فراهم می کند تا از میدان های نوری یا الکتریکی در یک منطقه بزرگتر مغز استفاده شود. در این مقاله ، محققان مدل سازی انجام دادند که نشان داد یک سنسور 250 میکرون (چند دهم میلی متر) باید قادر باشد فعالیت الکتریکی را به ترتیب 100 میلی ولت ، مشابه با مقدار جریان در یک پتانسیل عمل عصبی تشخیص دهد.
آزمایشگاه Jasanoff علاقه مند به استفاده از این نوع سنسورها برای تشخیص سیگنال های عصبی در مغز است و آنها پیش بینی می کنند که می توان از آن برای نظارت بر پدیده های الکترومغناطیسی در نقاط دیگر بدن ، از جمله انقباضات عضلات یا فعالیت های قلبی نیز استفاده کرد.
جاسانوف می گوید: "اگر سنسورها به سفارش صدها میکرون بودند. این همان چیزی است که مدل سازی پیشنهاد می کند در آینده برای این فناوری باشد ، پس می توانید تصور کنید که یک سرنگ تهیه کنید و یک دسته کامل از آنها توزیع کنید و فقط آنها را در آنجا بگذارید." . "این کار با ارائه حسگرهای توزیع شده روی بافت ، بسیاری از خوانشهای محلی را فراهم می کند ."
http://gorillasocialwork.com/story5832922/پمپ-وکیوم-آبی
محققان معمولاً با نظارت بر دو نوع الکترومغناطیس fields میدانهای الکتریکی و نور عملکرد مغز را بررسی می کنند. با این حال ، بیشتر روش های اندازه گیری این پدیده ها در مغز بسیار تهاجمی است.
مهندسان MIT اکنون تکنیک جدیدی را برای کشف یا فعالیت الکتریکی یا سیگنال های نوری در مغز با استفاده از یک سنسور حداقل تهاجمی برای تصویربرداری با رزونانس مغناطیسی (MRI) ابداع کرده اند .
MRI معمولاً برای اندازه گیری تغییرات جریان خون که بطور غیرمستقیم نشان دهنده فعالیت مغز است ، مورد استفاده قرار می گیرد ، اما تیم MIT نوع جدیدی از سنسور MRI را طراحی کرده است که می تواند جریان های الکتریکی ریز و همچنین نور تولید شده توسط پروتئین های لامپ را تشخیص دهد. (تکانه های الکتریکی از ارتباطات داخلی مغز بوجود می آیند ، و سیگنال های نوری توسط انواع مولکول هایی تولید می شوند که توسط شیمیدان ها و مهندسی های زیستی تولید می شوند.)
Aviad Hai ، یک عضو مرکز MIT و نویسنده اصلی این تحقیق می گوید: "MRI راهی برای حس کردن چیزهایی از خارج از بدن به روشی کم تهاجمی ارائه می دهد." "نیازی به اتصال سیم به مغز نیست. ما می توانیم سنسور را کاشت کرده و فقط آن را در آنجا بگذاریم."
این نوع سنسور می تواند دانشمندان علوم اعصاب را به روش مکانی دقیق برای مشخص کردن فعالیت های الکتریکی در مغز بگذارد. محققان می گویند این ماده همچنین می تواند برای اندازه گیری نور استفاده شود و می تواند برای اندازه گیری مواد شیمیایی مانند گلوکز سازگار باشد.
آلن جاسانوف ، استاد دانشگاه MIT در مهندسی بیولوژیک ، علوم مغز و شناختی و علوم و مهندسی هسته ای و عضو وابسته موسسه MIT برای تحقیقات مغز MIT MIT ، نویسنده ارشد مقاله است که در شماره 22 اکتبر منتشر می شود مهندسی زیست پزشکی طبیعت . ویرجینیا Postdocs Virginia Spanoudaki و Benjamin Bartelle همچنین نویسندگان این مقاله هستند.
تشخیص میدان های برقی
آزمایشگاه Jasanoff قبلاً سنسورهای MRI ایجاد کرده است که می توانند انتقال دهنده های کلسیم و انتقال دهنده های عصبی مانند سروتونین و دوپامین را تشخیص دهند. در این مقاله ، آنها می خواستند رویکرد خود را برای کشف پدیده های بیوفیزیکی مانند برق و نور گسترش دهند. در حال حاضر دقیق ترین روش برای کنترل فعالیت الکتریکی در مغز ، قرار دادن الکترود است که بسیار تهاجمی است و می تواند باعث آسیب بافت شود. الکتروانسفالوگرافی (EEG) روشی غیر تهاجمی برای اندازه گیری فعالیت الکتریکی در مغز است ، اما این روش نمی تواند منشا فعالیت را مشخص کند.
محققان برای ایجاد سنسورهایی که می توانند زمینه های الکترومغناطیسی را با دقت مکانی تشخیص دهند ، فهمیدند که می توانند از یک وسیله الکترونیکی - به طور خاص ، آنتن رادیویی ریز استفاده کنند.
MRI با شناسایی امواج رادیویی ساطع شده توسط هسته اتمهای هیدروژن در آب کار می کند. این سیگنال ها معمولاً توسط یک آنتن رادیویی بزرگ در یک اسکنر MRI شناسایی می شوند. برای این مطالعه ، تیم MIT آنتن رادیویی را به اندازه فقط چند میلی متر کاهش داد تا بتواند مستقیماً در مغز کاشته شود تا امواج رادیویی ایجاد شده توسط آب در بافت مغز را دریافت کند.
سنسور جدید می تواند در مغز کاشته شود تا دانشمندان بتوانند فعالیت الکتریکی یا نور ساطع شده از پروتئین های لومینسان را تحت نظر داشته باشند. اعتبار: موسسه فناوری ماساچوست
این سنسور در ابتدا با همان فرکانس تنظیم شده است. امواج رادیویی که توسط اتمهای هیدروژن ساطع می شوند. هنگامی که سنسور سیگنال الکترومغناطیسی را از بافت خارج می کند ، تنظیم آن تغییر می کند و سنسور دیگر با فرکانس اتم های هیدروژن مطابقت ندارد . هنگامی که این اتفاق می افتد ، هنگامی که سنسور توسط یک دستگاه MRI خارجی اسکن می شود ، تصویر ضعیف تری ایجاد می شود.
محققان نشان دادند كه سنسورها می توانند سیگنالهای الکتریکی مشابه آنچه كه توسط پتانسیلهای عمل ایجاد می شوند ( پالسهای برقی كه توسط سلولهای عصبی منفرد شلیك می شوند) یا پتانسیلهای میدان محلی (مجموع جریانهای الکتریکی تولید شده توسط گروهی از سلولهای عصبی) را انتخاب كنند.
جاسانوف می گوید: "ما نشان دادیم که این دستگاه ها به ترتیب از نظر پتانسیل های مقیاس بیولوژیکی ، به ترتیب میلی ولت ها ، قابل مقایسه با آنچه که بافت بیولوژیکی به ویژه در مغز ایجاد می کند ، حساس هستند."
محققان آزمایش های دیگری را در موش انجام دادند تا بررسی کنند آیا سنسورها می توانند سیگنال هایی را در بافت زنده مغز بگیرند. برای این آزمایشها ، آنها سنسورهایی را برای تشخیص نور ساطع شده توسط سلولهای مهندسی شده برای بیان پروتئین لوسیفراز طراحی کردند.
محققان می گویند که به طور طبیعی ، مکان دقیق لوسیفراز در هنگام عمق مغز یا سایر بافت ها مشخص نمی شود ، بنابراین سنسور جدید راهی برای گسترش سودمندی لوسیفراز و مشخص کردن سلولهای منتشره از نور ارائه می دهد. لوسیفراز معمولاً به همراه ژن مورد علاقه دیگری در سلولها ساخته می شود و به محققان این امکان را می دهد تا با اندازه گیری نور تولید شده ، ژنها موفقیت آمیز باشند.
سنسورهای کوچکتر
یکی از مهمترین مزیت های این سنسور این است که دیگر نیازی به منبع تغذیه نیست ، زیرا سیگنال های رادیویی که اسکنر MRI خارجی منتشر می کند برای تأمین انرژی سنسور کافی است.
Hai که در ماه ژانویه به عضویت هیئت علمی در دانشگاه ویسکانسین در مادیسون خواهد بود ، قصد دارد تا سنسورها را کوچکتر کند تا بتواند تعداد بیشتری از آنها را تزریق کند و این امکان را فراهم می کند تا از میدان های نوری یا الکتریکی در یک منطقه بزرگتر مغز استفاده شود. در این مقاله ، محققان مدل سازی انجام دادند که نشان داد یک سنسور 250 میکرون (چند دهم میلی متر) باید قادر باشد فعالیت الکتریکی را به ترتیب 100 میلی ولت ، مشابه با مقدار جریان در یک پتانسیل عمل عصبی تشخیص دهد.
آزمایشگاه Jasanoff علاقه مند به استفاده از این نوع سنسورها برای تشخیص سیگنال های عصبی در مغز است و آنها پیش بینی می کنند که می توان از آن برای نظارت بر پدیده های الکترومغناطیسی در نقاط دیگر بدن ، از جمله انقباضات عضلات یا فعالیت های قلبی نیز استفاده کرد.
جاسانوف می گوید: "اگر سنسورها به سفارش صدها میکرون بودند. این همان چیزی است که مدل سازی پیشنهاد می کند در آینده برای این فناوری باشد ، پس می توانید تصور کنید که یک سرنگ تهیه کنید و یک دسته کامل از آنها توزیع کنید و فقط آنها را در آنجا بگذارید." . "این کار با ارائه حسگرهای توزیع شده روی بافت ، بسیاری از خوانشهای محلی را فراهم می کند ."
http://gorillasocialwork.com/story5832922/پمپ-وکیوم-آبی
آمریکایی ها اعتماد به نفس خود را از دست می دهند و می توانند ردیف های رسانه های اجتماعی را ترفند کنند