最新研究：可穿戴“量子头盔”，揭秘自闭症儿童脑发育密码

发布时间：2025-04-29 03:30:00 浏览量：3

2025年4月，一项由英国诺丁汉大学和多伦多病童医院联合开展的研究首次揭示了人类大脑兴奋性与抑制性信号随年龄变化的规律。

这项发表在《影像神经科学》的突破性成果，不仅为理解自闭症等神经发育障碍提供了新视角，更让"无创检测儿童脑功能"从科幻走进现实。

大脑的"油门"与"刹车"

如果把大脑比作交响乐团，兴奋性信号就像琴弓划动琴弦的激情演奏，而抑制性信号则是控制节奏的指挥棒——这种被称为"E-I平衡"的微妙配合，决定着认知、情绪等所有脑功能。

传统检测需要开颅植入电极，而这次科学家们用一顶特殊的"量子头盔"改写了规则。

这种可穿戴脑磁图（MEG）设备内置乐高积木大小的光学泵磁力计（OPM），能捕捉大脑活动产生的磁场。儿童只需戴上轻便头盔，自由活动时也能完成检测。

研究团队对2-34岁的101名健康人进行扫描，发现儿童时期大脑高频γ波呈现低振幅宽带特征，而成人则转变为高振幅窄带波。

解码成长的轨迹

通过生物物理模型分析，科学家首次绘制出E-I平衡的生命图谱：随着儿童成长，兴奋性信号逐渐减弱，抑制性信号稳步增强。这种变化轨迹对健康脑发育至关重要，而自闭症等患者往往呈现异常模式。

"就像交响乐需要精确的声部平衡，我们终于找到了测量这种平衡随年龄变化的方法。"研究负责人娜塔莉·罗兹博士形容道。她曾在诺丁汉大学完成学业，现于多伦多继续科研事业。这项发现为理解自闭症等疾病的神经机制提供了基准线。

改写儿童脑研究的未来

传统脑成像技术对低龄儿童束手无策，而OPM技术已成功应用于1岁幼儿。"我们的下一个目标是新生儿检测。"多伦多病童医院自闭症研究负责人玛戈特·泰勒博士充满期待，"这将帮助我们更早识别神经发育异常。"

这项由英国工程与物理科学研究委员会等机构资助的突破，正通过诺丁汉大学孵化的Cerca Magnetics公司走向全球。目前半数受试者数据来自多伦多病童医院，该设备已入驻多家顶尖研究机构。

给家长的一束光

对于自闭症家庭而言，这项发现意味着：

更早发现：可穿戴技术让低龄儿童脑功能检测成为可能

精准干预：明确E-I平衡异常为治疗提供新靶点

科学希望：量子技术正在打开理解神经发育障碍的新维度

正如主导技术研发的马修·布鲁克斯教授所言："十年前，自由活动的幼儿戴着『帽子』完成脑检测还像科幻小说。如今，我们正站在探索生命最初几年脑发育奥秘的门槛上。"

这项突破不仅改写了脑科学研究范式，更为万千家庭照亮了通向理解与希望的道路。随着技术的普及，我们期待更多答案从实验室走向诊室，让每个独特的大脑都能找到属于自己的和谐乐章。