Moviendo la magnetoencefalografía hacia aplicaciones del mundo real con un sistema portátil

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Ingeniería biomédica
• Imágenes médicas

Sus antecedentes:

• La magnetoencefalografía (MEG) tradicionalmente requiere que los sujetos permanezcan inmóviles en un escáner, lo que limita su uso en estudios de desarrollo e investigación que involucran movimiento natural.
• Los métodos actuales de neuroimagen a menudo son inaccesibles para ciertas poblaciones y restringen los tipos de procesos cognitivos que se pueden investigar.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo sistema de magnetoencefalografía portátil (MEG) que permita obtener imágenes de la función cerebral durante los movimientos naturales y sin restricciones de la cabeza.
• Superar las limitaciones de los sistemas MEG estacionarios tradicionales y ampliar el alcance de la investigación en neuroimagen.

Principales métodos:

• Integración de sensores cuánticos avanzados (no superconductores) con un sistema de anulación de campo magnético de fondo en un dispositivo MEG basado en casco.
• Demostración de mediciones electrofisiológicas humanas con resolución de milisegundos durante varios movimientos naturales, incluidos el asentimiento de la cabeza, el estiramiento, la bebida y el juego de pelota.

Principales resultados:

• El sistema MEG portátil capturó con éxito la actividad cerebral humana con una resolución de milisegundos durante los movimientos naturales.
• El rendimiento del nuevo sistema fue comparable al MEG estacionario de última generación, incluso con movimientos significativos de la cabeza.
• El sistema demostró mediciones electrofisiológicas robustas a pesar de los movimientos sustanciales de la cabeza.

Conclusiones:

• El desarrollo de un sistema MEG portátil que utiliza sensores cuánticos avanza significativamente las capacidades de neuroimagen al permitir el libre movimiento.
• Esta tecnología abre nuevas vías para estudiar la función cerebral en bebés, niños y adultos que realizan comportamientos naturales.
• Las aplicaciones potenciales incluyen la caracterización del conectoma del desarrollo neurológico, el estudio de la navegación en entornos virtuales e investigar trastornos del movimiento.