,,

俄羅斯科學(xué)家提出解釋大腦活動數(shù)據(jù)方法比核磁共振精確度高5倍

2021-12-28 15:31:18 來源：科技日報

俄羅斯科學(xué)家提出了一種解釋大腦活動的數(shù)據(jù)方法。該方法比目前使用的核磁共振成像(MRI)技術(shù)的精確度高出5倍，有助于治療抗藥性癲癇，可更好地了解神經(jīng)性質(zhì)的認(rèn)知過程，例如大腦如何響應(yīng)視覺刺激。

大腦活動的映射是在一個特定的認(rèn)知過程確定哪些大腦部位參與活動的標(biāo)準(zhǔn)方式。通常使用腦電圖或腦磁圖記錄大腦活動。首先用非侵入性電極記錄大腦表面不同位置的電壓，其次測量磁場。這兩個指標(biāo)最終用于記錄大腦中的電流。

斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究所研究員尼古拉·雅微齊稱，腦電圖技術(shù)已經(jīng)使用了100年了，在此期間許多神經(jīng)活動得到了很好的研究。例如，一個有經(jīng)驗的醫(yī)生可以很容易地利用腦電圖數(shù)據(jù)分析睡眠障礙，但對于一些復(fù)雜的情況就很難做出判斷，比如精確找到患者大腦中的癲癇部位。在這種情況下，醫(yī)生就需要結(jié)合腦電圖或腦磁圖與核磁共振成像技術(shù)，并用特殊的算法來處理診斷信息。這樣就可以準(zhǔn)確地確定病變的位置并對其進(jìn)行手術(shù)，而不影響健康的組織。

但核磁共振掃描技術(shù)使用了大腦模擬活動，由于受到噪音和其他各種人為因素的影響，成像有一定的失真，從而導(dǎo)致不能準(zhǔn)確地區(qū)分大腦中一個組織的結(jié)束和另一個組織的開始。

而新開發(fā)的方法解決了這一問題。研究結(jié)果顯示，在低分辨率腦模型中，新方法比MRI技術(shù)的精確度高出5倍，雖然需要更多的計算能力，但在質(zhì)量上克服了傳統(tǒng)方法中的缺點(diǎn)。

雅微齊表示，研究中使用了混合有限元方法，其準(zhǔn)確性可與廣泛使用的有限元方法(P1FEM)媲美。這兩種方法在解釋腦電圖和腦磁圖數(shù)據(jù)方面都是必要的。新方法的不同之處在于，神經(jīng)的電流可滿足物理限制，包括電荷守恒定律，但P1FEM方法不存在這樣的性質(zhì)。(董映璧)

關(guān)鍵詞：俄羅斯科學(xué)家大腦活動數(shù)據(jù) 精確