Отляво е показна 257-каналната криогенна МЕГ система. Тя тежи около 450 кг, фиксирана е неподвижно, а човекът трябва дълго време да стои неподвижно. Вдясно: прототипът на шлема OPM-MEG. Той тежи 905 грама, а сензорите са допрени до повърхността на главата. В случая е показно изследването само на дясната сензомоторна кора. Човекът може свободно да движи главата си.
Магнитоенцефалографията (МЕГ) е технология, даваща възможност да се измерват и визуализират магнитните полета, възникващи вследствие на електрическата активност на мозъка. За регистрирането на тези полета се използват свръхточни свръхпроводими квантови интерферометри (SQUID).
Използването на свръхпроводници означава, че тази апаратура е масивна и скъпа. Така бе досега, понеже вече е създаден първият в света портативен МЕГ скенер. Устройството бе разработено от специалистите на Университета Нотингам, Университетския колеж в Лондон и компанията QuSpin.
МЕГ скенерите са гигантски, понеже мозъкът генерира твърде слаби магнитни полета, които могат да бъдат регистрирани от изключително чувствителен инструмент. Ето защо се използват свръхпроводими квантови интерферометри, които регистрират магнитни полета от само няколко фемтотесла. Сензорите са свръхпроводими и са потопени в течен хелий, а между тях и черепа на пациента се оставя вакуум. Всяко движение на главата рязко влошава резултата. Преместване в границите на 5 мм може да провали изследванията. Критично важно е и разстоянието на сензорите до главата, понеже силата на сигнала зависи от квадрата на разстоянието. По този начин изследванията от този тип, не само са сложни, но и твърде затруднителни при хора с малки глави – деца и други пациенти.
Първият в света OPM-MEG портативен скенер кардинално променя ситуацията. С него не може да се излезе навън, но възможните изследвания и експерименти значително се увеличават. Учените за първи път могат пълноценно да сканират мозъка на активните деца и хората с двигателни разстройства. Стават възможни принципно нови изследвания. Вече може да се наблюдава, какво се случва в мозъка на човека при естественото общуване с други хора, включително с противоположния пол.
В новия шлем сензорите са фиксирани относно мозъка на човека, а не относително стационарната машина. Сензорите са магнитометри с оптично напомпване, произвеждани от американската компания QuSpin. Те са вградени в повърхността на шлема и са включени към системата за погасяне на външните магнитни полета. За анулиране влиянието на магнитното поле на Земята се използва комплект индуктивности, генериращи точно обратното на земното магнитно поле. С помощта на тези технологии се създава защитено поле: невидим 40 сантиметров куб. Главата на пациента не трябва да излиза извън границите на този куб.
Постиганата е точност, аналогична на точността на масивните стационарни MEG инсталации. Но сега за пръв път бе изследвана дейността на мозъка, например при отпиване на вода, хващане на топче и още много други, което досега бе принципно невъзможно да се направи.
Всъщност, това е само началото. Редица учени се питат, докъде ще стигне прогресът в тази насока, когато се появят първите пълноценни МЕГ интерфейси за пълноценна връзка с компютъра. Очаква се появата на съвсем различни игри и приложения за виртуалната реалност, които реагират на активността на мозъка и могат да регистрират, какво точно доставя удоволствие на конкретния човек и какво го плаши. След това съвсем точно да настроят системата за конкретния геймър. И още, безжичната връзка между два подобни шлема, изключително много се приближава до това, което в близкото минало наричахме телепатия.
Научната статия е публикувана на 21 март 2018 година в списание Nature.
