Επανάσταση: Φως στον ανθρώπινο εγκέφαλο χωρίς χειρουργική επέμβαση

Μια νέα μη επεμβατική τεχνική απεικόνισης εγκεφάλου επέτρεψε στους επιστήμονες να φωτίσουν το ανθρώπινο κεφάλι, ανοίγοντας την ελπίδα για πρόσβαση σε βαθιές περιοχές του εγκεφάλου χωρίς την ανάγκη ογκωδών μηχανημάτων μαγνητικής τομογραφίας.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτή η μέθοδος διακρανιακού φωτισμού θα μπορούσε να γίνει μια τεχνολογική γέφυρα μεταξύ της φθηνής ηλεκτροεγκεφαλογραφίας (EEG) και της ακριβής μαγνητικής τομογραφίας υψηλής ανάλυσης - Φωτογραφία: AI

Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Γλασκώβης (Σκωτία) μόλις πέτυχαν ένα πρωτοφανές ορόσημο: έστειλαν με επιτυχία μια δέσμη φωτός από τη μία πλευρά του ανθρώπινου κρανίου στην άλλη. Αυτή η επιτυχία ανοίγει ελπίδα για μια μη επεμβατική μέθοδο απεικόνισης του εγκεφάλου που είναι φθηνότερη και πιο ευέλικτη από τον τρέχοντα ογκώδη εξοπλισμό.

Επί του παρόντος, η λειτουργική φασματοσκοπία εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας (fNIRS) θεωρείται μία από τις φθηνότερες και πιο φορητές μεθόδους για την καταγραφή της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Ωστόσο, αυτή η τεχνολογία διεισδύει μόνο λίγα εκατοστά κάτω από το τριχωτό της κεφαλής, αφήνοντας τις μηχανές μαγνητικής τομογραφίας (MRI) ως τη μόνη επιλογή για βαθύτερη «όραση».

Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Neurophotonics, η ομάδα επέκτεινε την ευαισθησία του fNIRS χρησιμοποιώντας ένα λέιζερ εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας υψηλότερης ισχύος (που εξακολουθεί να βρίσκεται εντός ασφαλών ορίων) και πρόσθεσε ένα πιο πολύπλοκο σύστημα συλλογής φωτός για την ανίχνευση της μικροσκοπικής ποσότητας φωτονίων που διέρχονται από το κρανίο.

Σε μια σειρά δοκιμών, μόνο ένας εθελοντής, ένας ανοιχτόχρωμος, άτριχος άνδρας, έδειξε φως να περνάει εντελώς από τη μία πλευρά του κεφαλιού στην άλλη. Οι σαρώσεις διήρκεσαν έως και 30 λεπτά και απαιτούσαν εξαιρετικά ακριβείς συνθήκες ρύθμισης.

Παρά τα περιορισμένα αποτελέσματα, η ομάδα λέει ότι ο κύριος στόχος τους ήταν να αποδείξουν το φαινομενικά αδύνατο: τη διέλευση φωτός μέσα από το κρανίο ενός ενήλικου ανθρώπου. Για να το πετύχουν αυτό, έκαναν πολλές θυσίες, όπως η ταχύτητα σάρωσης, το μέγεθος του δείγματος και οι συνθήκες ελέγχου.

Χρησιμοποιώντας ένα υπολογιστικό μοντέλο που δημιουργήθηκε από τρισδιάστατες σαρώσεις του κρανίου, η ομάδα προέβλεψε με ακρίβεια τις τροχιές των φωτονίων. Είναι ενδιαφέρον ότι το φως δεν διασκορπίστηκε τυχαία, αλλά αντίθετα ακολούθησε προτιμησιακές διαδρομές, όπως μέσω των θαλάμων του εγκεφαλονωτιαίου υγρού, οι οποίες είναι πιο διαφανείς. Αυτό το εύρημα ανοίγει την πιθανότητα στόχευσης βαθύτερων περιοχών του εγκεφάλου αλλάζοντας τη θέση της εξωτερικής πηγής φωτός.

Η τεχνολογία fNIRS έχει πολλά πλεονεκτήματα: είναι συμπαγής, χαμηλού κόστους, μπορεί να εφαρμοστεί στην κοινότητα, σε αντίθεση με τις ακριβές και σταθερές μηχανές μαγνητικής τομογραφίας στα νοσοκομεία. Εάν αναπτυχθεί πλήρως, η νέα τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έγκαιρο έλεγχο εγκεφαλικών επεισοδίων, όγκων εγκεφάλου ή την παρακολούθηση εγκεφαλικής βλάβης επί τόπου.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτή η μέθοδος διακρανιακού φωτισμού θα μπορούσε να αποτελέσει τεχνολογική γέφυρα μεταξύ της ηλεκτροεγκεφαλογραφίας (EEG) χαμηλού κόστους και της μαγνητικής τομογραφίας υψηλής ανάλυσης αλλά δαπανηρής. Στο μέλλον, οι φορητές συσκευές απεικόνισης εγκεφάλου με υψηλή διείσδυση θα συμβάλουν στην προσέγγιση της νευρολογικής διάγνωσης στους ανθρώπους, ειδικά σε απομακρυσμένες περιοχές.

Η έρευνα θεωρείται πλέον ως βάση για την ανάπτυξη συσκευών απεικόνισης εγκεφάλου επόμενης γενιάς, τόσο για την παθολογική διάγνωση όσο και για τη μελέτη της πνευματικής ανάπτυξης στα παιδιά και της νευροεκφυλισμού στους ηλικιωμένους.

Επιστροφή στο θέμα

ΜΙΝΧ ΧΑΪ

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