Światło przechodzi przez ludzką głowę. Naukowcy z Glasgow łamią granice obrazowania mózgu
Naukowcy z Uniwersytetu w Glasgow udowodnili, że światło może przebyć drogę od jednej strony ludzkiej głowy do drugiej. Otwiera to zupełnie nowe perspektywy dla nieinwazyjnego badania mózgu, szczególnie w głębszych jego partiach. Choć technologia jest jeszcze w powijakach, przełomowe odkrycie może zrewolucjonizować diagnostykę neurologiczną.
Dotychczas optyczne badania mózgu, takie jak funkcjonalna spektroskopia bliskiej podczerwieni (fNIRS), były ograniczone do powierzchownych warstw mózgowia. Technika ta, ceniona za mobilność i niski koszt, pozwalała na analizę aktywności mózgu poprzez pomiar absorpcji światła przez krew – ale sięgała zaledwie 4 centymetrów w głąb. Tym samym była bezużyteczna w obrazowaniu głębiej położonych struktur, takich jak hipokamp, odpowiedzialny za pamięć, czy ciało migdałowate – centrum emocji.
Zespół z Uniwersytetu w Glasgow, pracujący pod kierownictwem doktora Tima Durdurana, przeprowadził eksperyment, który zdaniem wielu wcześniej był czystą fantastyką. Przy użyciu potężnych laserów i hiperczułych detektorów, naukowcy wysłali pulsującą wiązkę światła z jednej strony głowy dorosłego ochotnika, umieszczając detektor po stronie przeciwnej.
– To pierwszy raz, kiedy udało się namierzyć fotony, które przeszły przez najszerszy punkt ludzkiej głowy – napisali badacze w artykule opublikowanym w czasopiśmie Neurophotonics.
By potwierdzić wyniki, zespół przeprowadził także zaawansowane symulacje komputerowe. Okazało się, że rzeczywisty ruch światła przez głowę zgadza się z matematycznymi modelami. Co więcej, światło nie wędruje losowo – ma tendencję do wybierania „łatwiejszych” ścieżek, na przykład przez płyn mózgowo-rdzeniowy, który mniej je rozprasza.
Na razie metoda działa tylko w ekstremalnych warunkach. Do pomiaru potrzeba aż 30 minut i idealnie gładkiej, jasnej skóry głowy – najlepiej bez włosów. Ale jak podkreślają autorzy badania, nie chodzi o stworzenie gotowego urządzenia, lecz o przesunięcie granic możliwości.
- Ten ekstremalny przypadek wykrywania światła diametralnie na całej głowie może zainspirować społeczność do ponownego przemyślenia możliwości następnej generacji systemów fNIRS - twierdzą badacze.
W przyszłości, dzięki dalszemu rozwojowi tej technologii, możliwe stanie się opracowanie przenośnych urządzeń optycznych, które pozwolą na monitorowanie stanu mózgu również poza dużymi szpitalami. Może to okazać się szczególnie przydatne w diagnostyce udarów, urazów czy guzów mózgu – zwłaszcza w miejscach, gdzie brakuje dostępu do rezonansu magnetycznego czy tomografii komputerowej.
politykazdrowotna
