모듈식 양자 뇌 센서 최초 구축,센서를 뇌의 시각 피질과두피 외부에 적용

과학자들이 모듈식 양자 뇌 스캐너를 처음으로 구축하여 뇌 신호를 기록하는 데 사용했다.

과학자들이 모듈식 양자 뇌 스캐너를 처음으로 구축하여 뇌 신호를 기록하는 데 사용했다.

레고 브릭처럼 모듈식 센서를 확장할 수 있기 때문에 양자 뇌 영상 기술등에 기여할 수 있다.

서섹스 대학(University of Sussex) Quantum Systems and Devices 실험실에서 제작된 이 장치는 초 고감도 양자 센서를 사용하여 신경 활동을 매핑하기 위해 뇌 내부에서 볼 수있는 가장 작은 자기장을 포착한다.

연구팀은 레고 브릭과 같은 두 개의 센서를 연결해 뇌 전체 스캔도 가능함을 증명했다.

연구는 출판전 논문 사이트 아르시브(arXiv)에 공개됐다.

연구팀은 센서를 뇌의 시각 피질에 가까운 참가자의 두피 외부에 적용했다.

참가자에게 10 ~ 20 초 간격으로 눈을 뜨고 감을 것을 요청했고 신호를 감지할 수 있었다.

이것은 매우 간단한 행동이지만 뇌 내부 또는 외부에서 일어나는 일을보기 위해서는 매우 정교한 양자 기술이 필요하다.

센서를 만든 Thomas Coussens Ph.D. 학생은 “우리의 양자 센서는 매우 약한 뇌의 자기장을 포착하기 위해 매우 민감해야 한다.

상황에 맞게 뇌의 자기장은 냉장고 자석의 자기장보다 1 조 배 더 낮다.

이것은 알츠하이머 병과 같은 신경 퇴행성 질환에 대한 치료를 탐지하고 전달하는 데 상당한 발전을 제공할 수 있다”고 말했다.

이 대학 실험 물리학자이자 프로그램 책임자 Peter Krüger 교수는 “센서가 모듈 식으로 작동하기 때문에 이제 우리는 이를 확장하여 뇌 또는 뇌의 일부에 대한 훨씬 더 상세한 이미지를 생성할 수 있다.

현재 사용 가능한 상용 제품으로는 그렇게 할 수 없다.

이 센서를 사용하는 것은 의식 과학자 및 엔지니어부터 신경 과학자에 이르기까지 다양한 연구자들이 참여하는 학제 간 연구를 진행하는 데 중요하다”고 설명했다.

양자 자기 센서는 자기 실드 내부에 광학적으로 펌핑된 자기계(magnetometer)를 사용하여 환경 자기장을 줄이고 감지되지 않도록한다.

간단히 말해서 센서는 증기를 양자 상태로 만들고 이를 통해 레이저 빔을 비추고 광 검출기를 사용하여 얼마나 많은 빛이 통과했는지 확인하는 방식으로 작동한다.

원자 증기가 레이저 광과 매우 민감하게 상호 작용하는 방식은 자기장에 따라 다르다. 뇌의 뉴런에 있는 작은 전류는 센서가 감지하는 뇌 외부에서도 매우 작은 자기장으로 이어진다.