Создан гигантский сверхточный МРТ-сканер

Многолетняя работа над созданием МРТ-аппарата размером с космический корабль «Союз» близка к завершению. Самый мощный в мире аппарат для магниторезонансной томографии будет способен генерировать магнитное поле силой 11,75 Тесла - этого достаточно, чтобы поднять груз весом 60 тонн.

Подобная мощность (предыдущий рекорд был около 9,4 Тесла) требует исключительной точности в изготовлении сверхпроводящих магнитов и сборке аппарата МРТ. В рамках программы INUMAC (Imaging of Neuro disease Using high-field MR And Contrastophores) на создание нового сканера потребовалось $270 млн. и 7 лет работы. Летом этого года изготовили около 200 км сверхпроводящей ниобий-титановой проволоки, которая при охлаждении до температуры -271,35 градусов Цельсия сможет проводить ток с силой 1500 ампер. Чтобы при такой силе тока магниты не расплавились, пришлось разработать новый тип намотки проволоки, облегчающий охлаждение обмоток жидким гелием, при этом намотка ведется с точностью до 1 микрометра. При этом проволока из более дорогого материала, чистого ниобия, позволила бы создать гораздо более сильное магнитное поле, до 20 Тл. Однако ниобий более хрупкий материал и пока создать подобные надежные магнитные катушки на его основе затруднительно.

Благодаря тому, что новый аппарат МРТ генерирует поля мощнее, чем магниты Большого адронного коллайдера, с его помощью можно изучать мозг человека с беспрецедентной точностью. Размер одного воксела составит всего 0,1 мм, по сравнению с 1 мм у менее мощных МРТ-сканеров.

Чтобы забраться внутрь столь мощного прибора нужно определенное мужество, тем более, что он сможет считывать эмоции и даже мысли человека

Новый мощнейший МРТ-сканер открывает большие возможности для исследования человеческого организма, прежде всего нервной системы. Обычно МРТ-сканирование основано на захвате относительно сильных сигналов ядер водорода. Но при более высокой напряженности поля можно захватить сигналы натрия или калия, ионы которых переносят заряд в шипах нейронов. В зону сканирования одного воксела, 0,1 мм, «поместятся» более 1000 нейронов, так даже новый супермощный МРТ-сканер не сможет сканировать активность отдельных нейронов. Тем не менее, этого достаточно для многих передовых исследований, например декодирования человеческих чувств, мыслей, фантазий.