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神经科学的一个长期目标,是在自然且真实的环境中观察人脑的功能活动;在这种环境中,人们能够与周围环境互动并参与其中,而不是静止地待在扫描仪内。在功能性神经影像方法中,脑磁图(MEG)通过感知神经电流产生的微弱磁场,以毫秒级精度无创地绘制神经活动图谱。然而,由于这些神经磁场的强度最高可比地磁场弱十亿倍,MEG 一直依赖于厚重的被动磁屏蔽来衰减环境磁场及干扰,但这也使受试者与日常环境相隔离。尽管近年来可穿戴光泵磁力计(OPM)的出现使头部能够自由运动,但源成像仍然需要磁屏蔽室。在此,我们展示了一种可穿戴式 OPM-MEG 系统,该系统无需被动磁屏蔽即可在普通办公室环境中定位人脑活动。房间尺度的主动线圈可抑制头部周围的背景磁场及其空间变化,使高灵敏度梯度计阵列能够沿垂直于头皮的固定方向测量脑磁场,从而提供源定位所需的传感器几何构型。利用这一开放空间 OPM-MEG 系统,我们记录了自发 α 节律,定位了感觉诱发反应,解码了一个九目标视觉拼写器,并追踪了使用智能手机期间的运动皮层活动。该系统使可穿戴 OPM-MEG 摆脱了磁屏蔽室的限制,并将毫秒级脑成像扩展到更加自然且更易获得的环境中。
神经科学的一个长期目标,是在人类大脑于自然和真实世界环境中发挥功能时对其进行观察;在这些环境中,人们会与周围环境互动并参与其中,而不是静止地待在扫描仪内。在各种功能性神经影像方法中,脑磁图(MEG)通过感知神经电流产生的极其微弱的磁场,以毫秒级精度无创地绘制神经活动图谱。然而,由于这些神经磁场的强度可能比地磁场弱高达十亿倍,MEG 一直依赖于厚重的被动磁屏蔽来衰减环境磁场及干扰,但这也使受试者与日常环境相隔离。尽管近期可穿戴式光泵磁力计(OPM)已使头部能够自由移动,但要进行源成像,仍然需要磁屏蔽室。在此,我们展示了一种可穿戴式 OPM-MEG 系统,能够在没有被动磁屏蔽的普通办公室中定位人脑活动。房间尺度的主动线圈可抑制头部周围的背景磁场及其空间变化,从而使高灵敏度梯度计阵列能够沿垂直于头皮的固定方向测量脑磁场,并提供源定位所需的传感器几何结构。利用这一开放空间 OPM-MEG 系统,我们记录了自发 α 节律,定位了感觉诱发反应,解码了一个九目标视觉拼写器,并追踪了使用智能手机期间的运动皮层活动。该系统使可穿戴式 OPM-MEG 摆脱了磁屏蔽室的限制,并将毫秒级脑成像扩展到更自然且更易获得的环境中。
📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.28.740707v1?rss=1
🏷️ 脑磁图 可穿戴神经成像 光泵磁力计 开放环境测量 源定位 脑活动解码
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