ความสามารถในการทำ ในระหว่างการกระตุ้นสมองส่วนลึก (DBS) เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำความเข้าใจผลของการบำบัดด้วย DBS DBS ซึ่งเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นเนื้อเยื่อประสาทด้วยไฟฟ้าผ่านอิเล็กโทรดที่ฝังไว้ ใช้สำหรับการรักษาความผิดปกติของการเคลื่อนไหว เช่น โรคพาร์กินสันและอาการสั่นที่จำเป็น แต่กลไกการรักษาและผลการปรับระบบประสาทของ DBS ยังไม่เป็นที่เข้าใจ
ในขณะที่
fMRI เป็นเครื่องมืออันทรงพลังสำหรับการทำแผนที่กิจกรรมของสมอง การรบกวนของสนามแม่เหล็กแรงสูงจากขั้วไฟฟ้า DBS ที่เป็นโลหะทั่วไปจะสร้างสิ่งประดิษฐ์ในภาพ MR สิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวขัดขวางการทำแผนที่การทำงานและโครงสร้างของเนื้อเยื่อสมองปริมาณมากที่อยู่รอบๆ อิเล็กโทรด
และขัดขวางการสร้างภาพของการตอบสนองในท้องถิ่นที่บริเวณกระตุ้นระหว่าง DBS และ fMRI พร้อมกันทีมงานในประเทศจีนได้แสดงให้เห็นว่าการใช้ไมโครอิเล็กโทรด DBS ของเส้นใยกราฟีน (GF) ใหม่สามารถเปิดใช้งานการแมปรูปแบบการเปิดใช้งานเต็มรูปแบบระหว่าง DBS–fMRI
ในแบบจำลองหนูที่เป็นโรคพาร์กินสัน อิเล็กโทรด GF ทำให้เกิดการรบกวนน้อยที่สุดกับสนามแม่เหล็กของเครื่องสแกน MRI 9.4 T ทำให้ได้ภาพที่ดีกว่า ปราศจากสิ่งแปลกปลอมหรือเกือบปราศจากสิ่งแปลกปลอม ดีกว่าที่สร้างขึ้นเมื่อใช้ลวดทังสเตนหรืออิเล็กโทรดแพลทินัม-อิริเดียม
นักวิจัยจากได้ประดิษฐ์อิเล็กโทรด GF ที่มีความสามารถในการฉีดประจุไฟฟ้าได้มากกว่าอิเล็กโทรด DBS ที่ทำจากแพลทินัม-อิริเดียมถึง 70 เท่า ซึ่งเป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดในอุปกรณ์กระตุ้นประสาททางคลินิก ความสามารถในการฉีดประจุสูงนี้เป็นที่ต้องการเพื่อลดขนาดสิ่งประดิษฐ์ MRI
ผู้ตรวจสอบร่วมหลักได้สร้าง GFs จากสารแขวนลอยกราไฟต์ออกไซด์ที่เป็นน้ำซึ่งฉีดเข้าไปในท่อส่งแก้ว พวกเขาอบไปป์ไลน์ที่อุณหภูมิ 230°C เพื่อสร้าง GF ที่เข้ากับรูปทรงของท่อ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางไฟเบอร์ประมาณ 75 µm ในการสร้างไมโครอิเล็กโทรดกระตุ้น GF พวกเขาติดฉนวน GFs
ที่เรียง
ขนานกันสองตัวโดยที่ปลายด้านหนึ่งบัดกรีเข้ากับขั้วต่อทองแดงที่เข้ากันได้กับ MRI ที่กำหนดเองซึ่งเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดพัลส์กระตุ้น จากนั้น GFs จะถูกตัดด้วยกลไกเพื่อให้เห็นส่วนตัดขวางของพวกมันเป็นไซต์ที่ใช้งานไฟฟ้า อิเล็กโทรด GF เหล่านี้แสดงขีดจำกัดการฉีดประจุที่สูงกว่าวัสดุอิเล็กโทรด
ที่มีอยู่ส่วนใหญ่และปรับปรุงความละเอียดในการกระตุ้นการเปรียบเทียบสิ่งประดิษฐ์ MRI ที่สร้างขึ้นโดยไมโครอิเล็กโทรด GF กับสิ่งที่สร้างขึ้นโดยไมโครอิเล็กโทรดแพลทินัม-อิริเดียมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกัน แสดงให้เห็นว่าอิเล็กโทรด GF แสดงสิ่งประดิษฐ์ที่มีขนาดเล็กกว่ามากทั้งในรูปภาพ
ทางกายวิภาคและการสแกนการทำงาน (การถ่ายภาพสะท้อนระนาบ) อิเล็กโทรด GF ยังแสดงความเสถียรสูงภายใต้การเต้นของกระแสเกินอย่างต่อเนื่อง“อิเล็กโทรด GF ทำให้เกิดการรบกวนน้อยที่สุดต่อสนามแม่เหล็ก และการมีอยู่ของอิเล็กโทรดจะไม่ทำให้สัญญาณ fMRI ลดทอนลงอย่างมีนัยสำคัญ
ดังนั้นจึงทำให้สามารถแมปรูปแบบการเปิดใช้งานภายใต้การศึกษา DBS-fMRI ได้อย่างสมบูรณ์และไม่ลำเอียง” นักวิจัยเขียน “ข้อได้เปรียบดังกล่าวมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสำรวจผลกระทบของระบบประสาทและกลไกของการบำบัดด้วย DBS”“ด้วยความสามารถพิเศษสำหรับการทำแผนที่ที่สมบูรณ์
และเป็นกลางของวงจรทั้งหมดและการเชื่อมต่อเครือข่ายโดยไม่ขัดขวางนิวเคลียสของสมอง การศึกษา DBS ในอนาคตด้วยอิเล็กโทรด GF ที่เป้าหมายที่แตกต่างกันและด้วยความถี่และความแรงของการกระตุ้นที่แตกต่างกันสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับวงจรสมองและการเชื่อมต่อเครือข่าย
เช่นเดียวกับ
กลไกการรักษาที่เป็นพื้นฐานของการบำบัดด้วย DBS ที่หลากหลาย” พวกเขาเขียนคุณสมบัติที่น่าสนใจที่สุดอย่างหนึ่งของกลศาสตร์ควอนตัมคือการมีอยู่ของสถานะที่ยุ่งเหยิง สถานะเหล่านี้เป็นผลมาจากการทับซ้อนของสถานะควอนตัมแต่ละสถานะในระบบคอมโพสิต เช่น การรวบรวมอนุภาค
และไม่สามารถแสดงเป็นผลคูณของสถานะแต่ละสถานะได้ การสร้างและการจัดการสถานะที่พัวพันเป็นพื้นฐานของการศึกษาด้านพื้นฐานที่สุดของกลศาสตร์ควอนตัม และเป็นพื้นฐานของการใช้งาน เช่น การคำนวณด้วยควอนตัม การสื่อสารด้วยควอนตัม และสเปกโทรสโกปีที่มีความแม่นยำสูง
หนึ่งในคำถามหลักคือวิธีจัดการหรือ “สร้าง” สถานะที่ยุ่งเหยิงเหล่านี้ในระบบทางกายภาพจริง แท้จริงแล้ว มีระบบทางกายภาพเพียงไม่กี่ระบบที่ตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดซึ่งทำให้สามารถควบคุมตัวดำเนินการแฮมิลตันเชิงกลควอนตัมได้ ซึ่งกำหนดวิวัฒนาการของระบบในขณะเดียวกันก็รับประกันว่า
ตำแหน่งซ้อนทับควอนตัมที่เปราะบางจะไม่ถูกทำลายโดยการมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม . ระบบที่เหมาะสมรวมถึงไอออนที่ถูกดักไว้ซึ่งถูกทำให้เย็นด้วยเลเซอร์จนเหลือไมโครเคลวินเพียงไม่กี่ตัว และอะตอมที่เก็บอยู่ในโพรงขนาดเล็กมากไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้เห็นความก้าวหน้าที่สำคัญ
เกี่ยวกับวิศวกรรมสถานะควอนตัมในระบบเหล่านี้ ในความก้าวหน้าล่าสุดของนักวิจัยจากสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) ในเมืองโบลเดอร์ รัฐโคโลราโด ประสบความสำเร็จในการสร้างสถานะที่ยุ่งเหยิงของไอออนสองตัวที่ติดอยู่ในลักษณะที่ควบคุมได้ สิ่งนี้แตกต่างจากการทดลอง
กับแบบจำลองทางทฤษฎีในอุดมคติและเป็นพื้นฐาน ระบบแบบจำลองเหล่านี้ยังนำไปสู่แนวคิดของสถานะควอนตัม “วิศวกรรม” ระบบควอนตัมเดี่ยวทั้งสองประเภทประกอบด้วยอะตอมแบบสปิน ½ อะตอมเดี่ยวที่มีสถานะที่เป็นไปได้สองสถานะ หมุนขึ้นหรือหมุนลง ซึ่งเชื่อมต่ออย่างแน่นหนา
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
