اختراق علمي: تسليط الضوء على الدماغ البشري دون جراحة

أتاحت تقنية جديدة غير جراحية لتصوير الدماغ للعلماء تسليط الضوء على رأس الإنسان، مما يفتح الأمل في الوصول إلى مناطق عميقة من الدماغ دون الحاجة إلى أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي الضخمة.

يعتقد الباحثون أن طريقة الإضاءة عبر الجمجمة هذه يمكن أن تصبح جسرًا تكنولوجيًا بين تخطيط كهربية الدماغ الرخيص (EEG) والتصوير بالرنين المغناطيسي عالي الدقة باهظ الثمن - الصورة: AI

حقق علماء في جامعة غلاسكو (اسكتلندا) إنجازًا غير مسبوق: تسليط شعاع ضوئي من أحد جانبي جمجمة الإنسان إلى الجانب الآخر بنجاح. يفتح هذا النجاح الباب أمام ابتكار طريقة تصوير دماغ غير جراحية، أقل تكلفة وأكثر مرونة من المعدات الضخمة الحالية.

يُعدّ التصوير الطيفي الوظيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة (fNIRS) حاليًا من أرخص الطرق وأكثرها قابلية للنقل لتسجيل نشاط الدماغ. ومع ذلك، لا تخترق هذه التقنية سوى بضعة سنتيمترات أسفل فروة الرأس، مما يجعل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) الخيار الوحيد للحصول على رؤية أعمق.

وفي دراسة نشرت في مجلة Neurophotonics، قام الفريق بتوسيع حساسية fNIRS باستخدام ليزر الأشعة تحت الحمراء القريبة عالي الطاقة (لا يزال ضمن الحدود الآمنة)، وأضاف نظام حصاد الضوء أكثر تعقيدًا للكشف عن الكمية الضئيلة من الفوتونات التي تمر عبر الجمجمة.

في سلسلة من الاختبارات، أظهر متطوع واحد فقط، وهو رجل ذو بشرة فاتحة وشعر، مرور الضوء بشكل كامل من جانب واحد من رأسه إلى الجانب الآخر. استغرقت عمليات المسح ما يصل إلى 30 دقيقة، وتطلبت ظروف إعداد دقيقة للغاية.

على الرغم من محدودية النتائج، يقول الفريق إن هدفهم الرئيسي كان إثبات ما يبدو مستحيلاً: تمرير الضوء عبر جمجمة إنسان بالغ. ولتحقيق ذلك، بذلوا تضحيات كبيرة، بما في ذلك سرعة المسح، وحجم العينة، وظروف التحكم.

باستخدام نموذج حاسوبي مبني على مسح ثلاثي الأبعاد للجمجمة، تنبأ الفريق بدقة بمسارات الفوتونات. ومن المثير للاهتمام أن الضوء لم يتشتت عشوائيًا، بل سلك مسارات تفضيلية، مثل مروره عبر حجرات السائل النخاعي، الأكثر شفافية. يفتح هذا الاكتشاف الباب أمام إمكانية استهداف مناطق أعمق من الدماغ عن طريق تغيير موضع مصدر الضوء الخارجي.

تتميز تقنية fNIRS بمزايا عديدة: فهي صغيرة الحجم، ومنخفضة التكلفة، ويمكن استخدامها في المجتمع، على عكس أجهزة الرنين المغناطيسي باهظة الثمن والثابتة في المستشفيات. إذا تم تطويرها بالكامل، يمكن استخدام هذه التقنية الجديدة للكشف المبكر عن السكتات الدماغية وأورام الدماغ، أو مراقبة تلف الدماغ في موقع الإصابة مباشرةً.

يعتقد الباحثون أن هذه الطريقة للإضاءة عبر الجمجمة قد تُشكّل جسرًا تقنيًا بين تخطيط كهربية الدماغ (EEG) منخفض التكلفة، والتصوير بالرنين المغناطيسي عالي الدقة ولكنه باهظ الثمن. في المستقبل، ستساهم أجهزة تصوير الدماغ المحمولة عالية الاختراق في تقريب التشخيص العصبي من الناس، وخاصةً في المناطق النائية.

ويُنظر إلى البحث الآن باعتباره أساسًا لتطوير أجهزة تصوير الدماغ من الجيل التالي، سواء للتشخيص المرضي أو لدراسة التطور الفكري لدى الأطفال والتنكس العصبي لدى كبار السن.

العودة إلى الموضوع

مينه هاي

المصدر: https://tuoitre.vn/dot-pha-chieu-duoc-anh-sang-xuyen-nao-nguoi-ma-khong-can-phau-thuat-20250623092819004.htm