量子物理學提供有關(guān)大腦的新知識

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

在一個新項目中，一群領(lǐng)先的量子物理學家和研究人員將首次使用MRI掃描對成像進行洞察，將首次測試和開發(fā)生物和神經(jīng)生理學材料的新技術(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。

“人類大腦是一個非常復雜的系統(tǒng)，我們?nèi)匀粺o法完全理解其功能。因此，當今最大的挑戰(zhàn)之一是更深入地了解大腦及其基本原理，“ 負責新項目的DTU物理學教授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如何移動，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之前，它還有一段路要走，“Ulrik Lund Andersen教授說。

高度詳細的圖像

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

“即將到來的項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)來測量活組織中的肌肉和大腦活動。實際測量也將給我們必須能夠進一步發(fā)展我們的測量方法的輸入，使他們成為更好的，”資深科學家阿克塞爾Thielscher，在副教授說 DTU電氣工程 和高級研究員哈維德夫醫(yī)院。他每天都在進行MRI掃描，并對量子技術(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。該方法將用于檢測肌肉，神經(jīng)和分子內(nèi)容物的活動。從長遠來看，目的是系統(tǒng)將用于以納米分子水平的分辨率再現(xiàn)整個大腦，腦循環(huán)和最小突觸的圖像。

對大腦的更好理解不僅對醫(yī)學領(lǐng)域有意義，而且能夠預防或治愈疾病。關(guān)于大腦功能如何的知識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，其可以教導我們大腦如何使手臂執(zhí)行期望的運動。