Свет проходит через голову человека: ученые из Глазго расширяют границы визуализации мозга
Ученые из Университета Глазго доказали, что свет может перемещаться с одной стороны головы человека на другую. Это открывает совершенно новые перспективы для неинвазивных исследований мозга, особенно в его более глубоких частях. Хотя технология все еще находится в зачаточном состоянии, прорывное открытие может произвести революцию в неврологической диагностике.
До сих пор оптическое сканирование мозга, такое как функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия (fNIRS), ограничивалось поверхностными слоями мозга. Эта техника, ценимая за свою портативность и низкую стоимость, позволяла анализировать активность мозга, измеряя поглощение света кровью, но она достигала только 4 сантиметров в глубину, что делало ее бесполезной для визуализации более глубоких структур, таких как гиппокамп, отвечающий за память, или миндалевидное тело, центр эмоций.
Команда из Университета Глазго под руководством доктора Тима Дурдурана провела эксперимент, который многие ранее считали чистой фантазией. Используя мощные лазеры и сверхчувствительные детекторы, исследователи направили импульсный луч света в одну сторону головы взрослого добровольца, поместив детектор с противоположной стороны.
«Это первый случай, когда удалось отследить фотоны, прошедшие через самую широкую точку человеческой головы», — пишут исследователи в статье, опубликованной в журнале Neurophotonics .
Для подтверждения результатов команда также провела расширенное компьютерное моделирование. Они обнаружили, что фактическое движение света через голову соответствовало математическим моделям. Более того, свет не движется хаотично — он имеет тенденцию выбирать «более легкие» пути, например, через спинномозговую жидкость, которая рассеивает его меньше.
Пока что метод работает только в экстремальных условиях. Для измерения требуется 30 минут и идеально гладкая, светлая кожа головы — желательно без волос. Но, как подчеркивают авторы исследования, цель состоит не в создании готового устройства, а в расширении границ возможностей.
«Этот экстремальный случай обнаружения света диаметрально противоположно всей голове может вдохновить сообщество переосмыслить возможности следующего поколения систем fNIRS», — заявили исследователи.
В будущем, благодаря дальнейшему развитию этой технологии, станет возможным создание портативных оптических устройств, которые позволят контролировать состояние мозга и за пределами крупных больниц. Это может оказаться особенно полезным при диагностике инсультов, травм или опухолей мозга — особенно в местах, где нет доступа к магнитно-резонансной томографии или компьютерной томографии.
politykazdrowotna
