一种新型可穿戴脑部成像工具可能彻底改变医生监测多发性硬化症(MS)患者的方式,使追踪疾病进展和指导个性化治疗变得更加便捷。研究人员证实,该系统OPM-MEG能可靠检测MS患者脑电活动异常,这种便携技术较固定式磁共振扫描(MRI)是重大进步,有望揭示当前难以测量的症状背后潜在的神经变化。
研究团队指出:"该技术将可能推动对症状(如平衡障碍)背后神经变化的新认知,并有望提供具有临床意义的新生物标志物——例如用于追踪疾病进展(这在当前MRI应用中颇具挑战性)。"
这项题为《多发性硬化症中的光泵磁力计脑磁图:原理验证及自然姿势的影响》的研究发表于《神经影像:临床》期刊。
多发性硬化症是一种慢性炎症性疾病,会损伤脑和脊髓的健康细胞。MRI通过观察脑部结构来检测损伤迹象,是监测MS活动和进展的关键工具,但存在明显局限:虽然能识别脑组织物理变化,却难以提供特定脑区活动信息。英国研究团队聚焦于另一种技术——脑磁图(MEG),它通过测量神经元电流产生的磁场来探测脑电活动。MEG已应用数十年,但传统设备笨重且固定,通常要求受试者静坐或平躺。
该领域的最新突破是光泵磁力计(OPMs)的开发。这种用于MEG的传感器体积远小于传统设备,研究者描述其"约方糖大小",重量轻且无需低温环境即可正常工作。团队利用OPMs开发出OPM-MEG系统:通过头盔连接背包式控制器,实时监测脑电活动。理论上,该技术可使临床医生在患者活动状态下监测脑部功能,为理解MS潜在生物学机制并指导个性化治疗提供强大洞察。
研究团队强调:"尽管前景广阔,OPM-MEG仍是新兴技术,验证其在MS诊疗中的适用性至关重要。"
在原理验证测试中,团队证实OPM-MEG能可靠检测MS患者的脑部异常。科学家发现该系统成功捕捉到既往报道的MS特征性变化:例如患者视觉刺激下伽马频段活动减弱,手指运动时贝塔频段响应延迟。
诺丁汉大学研究生、研究合著者本·桑德斯(Ben Sanders)在大学新闻报道中表示:"OPM-MEG能在多种姿势和自然运动中实时记录脑部工作机制。本文证明这种独特能力可为多发性硬化症研究带来新洞见。"
研究团队还让参与者在坐姿和站姿下接受脑活动检测。研究者指出:"这并非严格意义上的'运动任务',但传统脑磁图设备根本无法实现。"结果显示站姿时MS患者的特定脑波变化比健康人更显著,科学家表示:"该发现证明无论何种姿势都能获取高质量数据。"他们强调这是小型原理验证测试,需进一步研究验证结果并深入探索差异。
研究合著者、诺丁汉大学教授克里斯托弗·吉利马丁(Christopher Gilmartin)表示:"我们正基于此开展后续研究,长期追踪MS患者的脑活动。长远来看,OPM-MEG或可帮助我们预测哪些患者症状将恶化、哪些将保持稳定。此类预后判断对MS患者治疗具有重大价值。"
英国多发性硬化症学会正在资助该系统在MS领域的深入研究。该会高级研究传播官劳拉·奥尔迈尔(Laura Ohlmeier)指出:"MS具有不可预测性,常在人们做职业、关系等重大人生决策时发作。这种新型脑成像技术可实时揭示MS细微变化,未来或能更精准追踪和预测疾病进展,为患者提供更确定的未来预期。我们很自豪地资助了诺丁汉大学今年启动的两个相关研究项目。"
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