Research press release

【神経科学】新しい装着型脳スキャナー

Nature

Neuroscience: A new wearable brain scanner

装着型の脳スキャナーは、動いている被験者の脳の活動を記録できる。今週掲載される論文には、このスキャナーを組み込んだヘッドセットの試作品について記述されている。このヘッドセットは、これまで調べることのできなかった状況において脳機能の評価を行う上で役立つ可能性がある。

脳磁気図検査(MEG)や機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いた従来の研究は、成人の被験者が大掛かりな脳走査装置の中でじっとしている必要があるため、有効性に限界がある。今回、Matthew Brookesたちの研究グループは、量子センサーおよび背景磁場をゼロにする新技術を組み込んだMEGシステムを開発した。今回開発された軽量ヘルメット型スキャナーは、ミリ秒の分解能でMEGデータを記録できる。今回の研究では、この装置の有効性を証明するために、1人の被験者に着用させた上でうなずき、伸び、飲水、球技などの自然な動きをさせて測定を行った。その結果、現在の最先端の脳スキャナーに十分匹敵する確実な記録が得られた。

このMEGシステムの潜在用途は幅広く、全く新しいさまざまな状況(例えば、社会的交流や外部環境でのナビゲーション)で脳機能を評価できるようになる上、運動障害の乳児、小児、および成人の脳の活動を初めて直接測定できるようになる。このシステムは、重篤な精神疾患の患者の診断と管理に知見をもたらし、発達障害と変性疾患の患者の脳機能を評価する上で役立つことが期待されている。

A wearable scanner can record brain activity while a subject is moving. The prototype headset, described online in Nature this week, could help researchers to assess brain function in previously inaccessible situations.

Traditional studies of brain activity using magnetoencephalography (MEG) or functional magnetic resonance imaging are limited because they rely on using compliant adults who are able to remain still inside cumbersome brain scanners. Matthew Brookes and colleagues developed a new MEG system that incorporates quantum sensors and a new technique for cancelling ambient magnetic fields. The result is a lightweight helmet that can record MEG data at millisecond resolution. To prove the device works, measurements were taken while a single subject made natural movements, like head nodding, stretching, drinking and playing a ball game. Robust recordings were obtained, which compared well with current state-of-the-art scanners.

The potential applications of this system are widespread. Brain function can now be assessed in a whole new range of situations, such as during social interactions or while navigating around an external environment. For the first time, babies, children and people with movement disorders can have their brain activity directly measured. The system will lend insights into the diagnosis and management of patients with psychoses, and help researchers to assess brain function in people with developmental and degenerative disorders.

doi: 10.1038/nature26147

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週最新のNature 関連誌のハイライトを皆様にお届けいたします。

「注目のハイライト」記事一覧へ戻る

プライバシーマーク制度