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「恐怖」面罩助腦素描 參加者頭部活動不再受限

2018/3/26 — 19:05

圖片來源:wellcome trust 片段截圖

圖片來源:wellcome trust 片段截圖

以往腦掃瞄研究最擔心是參加者,特別是兒童,會在實驗期間不斷郁動頭部,產生大增雜訊。多間院校研究人員設計了一個如同恐怖面罩的「腦磁圖頭盔」,能大幅減少頭部移動時產生的雜訊,令研究數據更可靠。

神經成像技術可讓科學家觀察到參加者實驗時,腦部活動的改變。其中一種常用技術為腦磁圖 (Magnetoencephalography, MEG) ,可測量神經活動產生的電磁信號。

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然而, MEG 設備較龐大,且因要雜訊,而需限制參加者活動。種種因素限制了實驗設計方式,以及難以測量參加者活動時的神經活動改變。量度小孩或幼兒的腦部活動就更困難,因為他們一般都較活躍,容易造成大量雜訊。

圖左為傳統 MEG;圖右為新型設計/ Brooks et al., (2018)

圖左為傳統 MEG;圖右為新型設計/ Brooks et al., (2018)

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英研究人員於《自然》發表報告,指他們成功以 3D 打印,製作出新頭盔作 MEG 測量。另外,設備亦配置以量子感應器量度神經電信號,無需以接低絕對零度的感應器量度。有別於傳統感應器,量子感應器可貼近頭部,更準確收集到清晰訊號。此設備比傳統 MEG  細小得多,無需固定使用,令參加者活動幅度大為增加。

現時已在一位女性參加者上測試簡單實驗,並發現即使參加者有自然活動,例如點頭、搔癢、飲水和玩簡單球類遊戲時,均錄得相當準確的腦部活動數據。即使頭部有大幅移動,其結果亦與現時最可靠器材量度的相若。

未來,研究人員希望可以再改良設計,令它看起來更友善不嚇人。他們亦期望設備可否用於不同參加者身上測試此工具,特別是幼兒上使用,以了解可否拓展其用途,未能或能配合虛捷實境技術作研究等。 

來源:
The Guardian, Helmet-shaped brain scanner allows wearers to move around, 22 March 2018

報告:
Boto, E., Holmes, N., Leggett, J., Roberts, G., Shah, V., Meyer, S.S., ...  & Brooks, M.J. (2018). Moving magnetoencephalography towards real-world applications with a wearable system. Nature, Published Online. DOI: 10.1038/nature26147

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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