Uma equipe de cientistas da Universidade de Sussex construiu pela primeira vez um scanner cerebral quântico modular, e usou-o para registrar um sinal do cérebro. Esta é a primeira vez que um sinal cerebral foi detectado usando um sensor cerebral quântico modular em qualquer lugar do mundo. É um marco importante para todos os pesquisadores que trabalham com tecnologia de imagem quântica do cérebro porque os sensores modulares podem ser ampliados, como tijolos de Lego. A equipe também conectou dois sensores como blocos de Lego, provando que a varredura de todo o cérebro usando este método está ao nosso alcance - conforme detalhado em seu artigo, que é publicado hoje em pré-impressão. Isso não foi possível com os sensores cerebrais quânticos atualmente disponíveis comercialmente nos Estados Unidos.

Esses dispositivos modulares funcionam como tijolos de brinquedo, pois podem ser conectados entre si. Isso abre o potencial para a varredura de todo o cérebro usando a tecnologia quântica, e avanços potenciais para doenças neurodegenerativas como Alzheimer.

O dispositivo, que foi construído no laboratório Quantum Systems and Devices da universidade, usa sensores quânticos ultrassensíveis para captar esses menores campos magnéticos para ver o interior do cérebro e mapear a atividade neural.

A equipe aplicou os sensores fora do couro cabeludo de um participante, perto do córtex visual do cérebro. Eles pediram ao participante para abrir e fechar os olhos em intervalos de 10 a 20 segundos, e foram capazes de detectar um sinal. Esta é uma ação muito simples, mas ver isso acontecendo dentro do cérebro - de fora - requer uma tecnologia quântica extremamente sofisticada.

Thomas Coussens Ph.D. estudante da Universidade de Sussex, quem construiu o sensor, explicado:

"Nosso sensor quântico precisa ser excepcionalmente sensível para captar os campos magnéticos do cérebro, que são muito fracos. Para colocá-lo em contexto, o campo magnético de um cérebro é um trilhão de vezes menor que o de um ímã de geladeira.

"Como nosso dispositivo é até agora único por ser modular - e mostramos que a modularidade funciona conectando dois sensores juntos - agora planejamos ampliar este projeto construindo mais sensores para transformá-lo em um sistema de imagem cerebral inteiro Isso poderia fornecer avanços significativos na detecção e fornecimento de tratamento para doenças neurodegenerativas, como Alzheimer.

"Este é o culminar de muitos meses de trabalho árduo e estou emocionado em ver nosso primeiro sinal cerebral usando nossos próprios sensores quânticos construídos inteiramente por nós aqui na Universidade de Sussex."

Professor Peter Krüger, O físico experimental e diretor do Programa de Pesquisa Quântica de Sussex da Universidade de Sussex explicou:

"Como nosso sensor funciona de maneira modular, agora seremos capazes de aumentá-lo para criar imagens muito mais detalhadas do cérebro ou de partes do cérebro. Você não pode fazer isso com o produto comercial atual disponível. Este novo sensor construído na Universidade de Sussex abre a porta para sensores quânticos produzidos no Reino Unido, extremamente importante no cenário mais amplo da tecnologia quântica do Reino Unido.

"Ter este sensor é um grande passo para estudos interdisciplinares envolvendo pesquisadores que vão desde cientistas e engenheiros da consciência a neurocientistas, o que está muito no espírito de como lidamos com a pesquisa aqui em Sussex."

Professor Kai Bongs, Investigador principal da tecnologia Quantum Hub Sensors and Timing do Reino Unido, disse:

"Estamos muito satisfeitos com este desenvolvimento inovador por pesquisadores do Hub da Universidade de Sussex. Esses sucessos estão ajudando consideravelmente a avançar o ecossistema quântico do Reino Unido, trazendo-nos um passo mais perto de explorar a tecnologia de sensores quânticos em aplicações clínicas que terão um impacto real na sociedade. Construir uma forte capacidade de imagem quântica do cérebro no Reino Unido é um ótimo exemplo de nossa colaboração. "

O sensor magnético quântico usa um magnetômetro bombeado opticamente dentro de uma blindagem magnética para reduzir os campos magnéticos ambientais e garantir que eles não sejam detectados. Em termos simples, o sensor funciona colocando um vapor em um estado quântico, direcionando um feixe de laser através dele e usando um fotodetector para ver a quantidade de luz que passou. Como o vapor atômico interage com a luz do laser de maneira muito sensível depende do campo magnético. As minúsculas correntes elétricas nos neurônios do cérebro levam a campos magnéticos muito pequenos, mesmo fora do cérebro, que é o que o sensor capta.