Magnetometer optik melakukan deteksi impuls saraf non-invasif untuk pertama kalinya

Sangat sulit untuk menentukan dengan tepat apa yang dilakukan saraf tertentu pada saat tertentu. Tarian elektrokimia dari fungsi neuronal tidak pernah berhenti, dan ini lebih kuat disinkronkan dengan ketukan jaringan mode default daripada ke jam eksternal mana pun. Neuron secara konstan menerima dan mentransmisikan informasi, tetapi potensial aksi listrik diukur dalam milivolt dan hanya mengubah medan magnet di sekitar neuron dengan beberapa picoTesla.

Sampai saat ini, perbedaan kecil ini berarti kami memerlukan metode invasif untuk mendapatkan informasi apa pun tentang fungsi saraf yang hidup. Sekarang, para ilmuwan dari Denmark telah menggunakan perangkat pengubah permainan untuk teknik pencitraan saraf yang serba baru: magnetometer optik yang dapat mengukur fungsi satu saraf dari luar tubuh - dengan ketepatan level kuantum.

Taruh MAGNET DI KEPALA

Taruh MAGNET DI KEPALA



Hari ini metode terbaik untuk membedakan fungsi saraf masih cukup invasif. Entah kita harus memasukkan elektroda ke dalam saraf, yang cukup mengganggu, atau kita harus benar-benar membedah makhluk dan memasukkan salah satu neuronnya melalui kumparan konduktif kecil pada mesin yang disebut SQUID. Apa pun itu, kami tidak pandai mengeluarkan informasi dari saraf in vivo. Dan ilmu saraf membutuhkan cara lain untuk melihat saraf secara real-time dari luar tubuh, sebaiknya pada suhu kamar.

Di situlah letak magnetometer optik. Perangkat ini bekerja karena menggunakan laser yang mendeteksi perubahan polarisasi atom gas cesium saat mengalami perubahan medan magnet. Fluks yang diinduksi oleh potensial aksi listrik menyebabkan flutter pada cahaya terpolarisasi, yang dapat dideteksi oleh magnetometer. Dan sensitivitas perangkat ini tak tertandingi: resolusinya hanya dibatasi oleh efek kuantum seperti kebisingan tembakan kuantum cahaya.

Magnetometer optik

Magnetometer optik beroperasi terus menerus, dan bahkan mampu membedakan bentuk medan magnet secara real-time.

Terobosan di sini ada di aplikasi. Jenis magnetometri ini belum pernah diterapkan pada sel hidup, sebagian karena fluks magnet yang dihasilkan oleh potensial aksi sangat kecil: sembilan kali lipat lebih kecil dari magnet lemari es rata-rata. Presisi semacam itu cukup sulit didapat sama sekali, apalagi menggunakannya secara in vivo. Tetapi kombinasi dari bagaimana ia menggunakan laser dan ukuran ujung sensor yang kecil berarti perangkat ini dapat menunjuk pada sebuah saraf dan melihat apa yang dilakukan saraf tersebut, hingga menghilangkan serat di sekitarnya. Jensen dan co. mencobanya pada katak, dan menggunakan magnetometer untuk mendeteksi kapan saraf skiatiknya menembak.

Penemuan seperti ini berpotensi mengubah seluruh bidang pencitraan otak. Tim yang melakukan proyek ini mencatat 'Magnetometer sempurna untuk diagnostik medis di area fisiologis / klinis seperti kardiografi janin, respons sinaptik di retina, dan magnetoencephalography,' atau mungkin apa pun yang memerlukan pencitraan otak non-invasif pada saat itu. domain. Dan tidak akan lama sampai kami menggunakan teknik ini pada manusia. Ini adalah langkah maju yang jelas untuk penelitian dasar dan ilmu biomedis.

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com