Una nuova generazione di scanner per il cervello, che può essere indossato come un casco e consentire ai pazienti di muoversi naturalmente durante la scansione, è stata sviluppata dai ricercatori del Sir Peter Mansfield Imaging Center dell’Università di Nottingham e dal Wellcome Center for Human Neuroimaging, UCL.



Messaggio pubblicitario È questo il risultato, parte di un progetto finanziato dalla fondazione Wellcome che ha il potenziale per rivoluzionare il mondo dell’imaging del cervello umano. In un articolo pubblicato su Nature il 21 marzo, i ricercatori coinvolti in questo progetto hanno dimostrato come l’utilizzo di questo nuovo strumento consenta di misurare l’attività cerebrale mentre le persone mettono in atto dei movimenti naturali, tra cui annuire, allungarsi, bere il tè e persino giocare a ping pong.

Questo nuovo tipo di scanner sarebbe un magnetoencefalogramma (MEG) più sensibile rispetto ai sistemi attualmente disponibili. I ricercatori sperano che questo nuovo scanner possa migliorare la ricerca e il trattamento per i pazienti che non possono utilizzare gli scanner MEG fissi tradizionali, come i bambini piccoli con epilessia o pazienti con disturbi neurodegenerativi come il morbo di Parkinson.

Le cellule cerebrali operano e comunicano producendo correnti elettriche, che a loro volta generano minuscoli campi magnetici che vengono rilevati sulla superficie della testa. L’obiettivo del MEG è quello di mappare la funzione cerebrale misurando questi campi magnetici e di ottenere un’immagine precisa al millisecondo per millesimo di quale parte del cervello risulti attivata nel momento in cui intraprendiamo compiti diversi, come parlare o muoversi.

Gli attuali scanner MEG sono grandi e pesano circa mezza tonnellata. Questo perché i sensori utilizzati per misurare il campo magnetico del cervello devono essere mantenuti molto freddi (-269 ° C), il che richiede una tecnologia di raffreddamento ingombrante. Con gli scanner attuali, il paziente deve rimanere immobile durante la scansione, poiché anche un movimento di 5 mm può rendere le immagini inutilizzabili. Ciò significa che è spesso difficile eseguire la scansione di persone che hanno difficoltà a rimanere immobili come bambini piccoli o pazienti con disturbi del movimento. Inoltre pone dei problemi quando si può aver bisogno che un paziente rimanga immobile per un lungo periodo di tempo, per catturare un evento raramente presente nel cervello, come un attacco epilettico.

Questi problemi sono stati risolti con il nuovo scanner, ridimensionando la tecnologia e sfruttando i nuovi sensori “quantici”, montati poi su di un casco prototipo stampato in 3D. Poiché i nuovi sensori sono molto leggeri e possono funzionare a temperatura ambiente, possono essere posizionati direttamente sulla superficie del cuoio capelluto. Posizionando in questo modo i sensori molto più vicino al cervello, aumenta la quantità di segnale che possono raccogliere. La leggerezza del nuovo scanner indica anche che, per la prima volta, i soggetti possono muovere la testa durante la scansione.

Messaggio pubblicitario Tuttavia, i sensori quantici funzionano solo quando il campo magnetico terrestre viene ridotto di un fattore di circa 50.000. Per risolvere questo problema, il team di ricerca ha sviluppato bobine elettromagnetiche speciali, che hanno contribuito a ridurre il campo terrestre attorno allo scanner. Lo scanner si basa su caschi che possono essere realizzati per adattarsi a chiunque debba essere scansionato. Dopo il successo del loro sistema prototipo, i ricercatori stanno ora lavorando alla realizzazione di nuovi modelli di casco, che avranno l’aspetto di un casco da bicicletta e che sarà possibile adattare sia per neonati e bambini che per adulti. I ricercatori prevedono che questo nuovo tipo di scanner fornirà un aumento quadruplo della sensibilità negli adulti, aumentando potenzialmente fino a 15 o 20 volte nei neonati.

Il Dott. Matt Brookes, che dirige il lavoro sul MEG a Nottingham, dove è stato costruito il prototipo, ha dichiarato:

Questa nuova tecnologia solleva nuove interessanti opportunità per una nuova generazione di imaging funzionale del cervello.Eseguire la scansione di individui mentre si spostano offre nuove possibilità, per esempio per misurare la funzione cerebrale durante i compiti del mondo reale o le interazioni sociali autentiche Questo ha un potenziale significativo di impatto sulla nostra comprensione non solo delle funzioni del cervello sano ma anche di una serie di condizioni neurologiche, neurodegenerative e di salute mentale.