Terobosan: Menyinari cahaya melalui otak manusia tanpa pembedahan

Teknik pengimejan otak bukan invasif baharu telah membolehkan saintis menyinarkan cahaya melalui kepala manusia, membuka harapan untuk mengakses kawasan otak dalam tanpa memerlukan mesin MRI yang besar.

Penyelidik percaya kaedah pencahayaan transkranial ini boleh menjadi jambatan teknologi antara electroencephalography (EEG) murah dan MRI resolusi tinggi yang mahal - Foto: AI

Para saintis di Universiti Glasgow (Scotland) baru sahaja mencapai pencapaian yang tidak pernah berlaku sebelum ini: berjaya memancarkan pancaran cahaya dari satu sisi tengkorak manusia ke sisi yang lain. Kejayaan ini membuka harapan untuk kaedah pengimejan otak bukan invasif yang lebih murah dan lebih fleksibel daripada peralatan besar semasa.

Pada masa ini, spektroskopi inframerah dekat berfungsi (fNIRS) dianggap sebagai salah satu kaedah yang paling murah dan mudah alih untuk merekodkan aktiviti otak. Walau bagaimanapun, teknologi ini hanya menembusi beberapa sentimeter di bawah kulit kepala, menjadikan mesin pengimejan resonans magnetik (MRI) sebagai satu-satunya pilihan untuk "penglihatan" yang lebih mendalam.

Dalam kajian yang diterbitkan dalam jurnal Neurophotonics, pasukan itu memperluaskan sensitiviti fNIRS dengan menggunakan laser inframerah dekat berkuasa lebih tinggi (masih dalam had selamat), dan menambah sistem penuaian cahaya yang lebih kompleks untuk mengesan jumlah kecil foton yang melalui tengkorak.

Dalam satu siri ujian, hanya seorang sukarelawan, seorang lelaki berkulit cerah, tidak berbulu, menunjukkan cahaya melintas sepenuhnya dari satu sisi kepala ke sisi yang lain. Imbasan mengambil masa sehingga 30 minit dan memerlukan keadaan persediaan yang sangat tepat.

Walaupun keputusan terhad, pasukan itu berkata matlamat utama mereka adalah untuk menunjukkan perkara yang kelihatan mustahil: menghantar cahaya melalui tengkorak manusia dewasa. Untuk berbuat demikian, mereka melakukan banyak pengorbanan, termasuk kelajuan pengimbasan, saiz sampel dan keadaan kawalan.

Menggunakan model komputer yang dibina daripada imbasan 3D tengkorak, pasukan itu meramalkan trajektori foton dengan tepat. Menariknya, cahaya tidak berselerak secara rawak, sebaliknya mengikut laluan keutamaan, seperti melalui ruang cecair serebrospinal, yang lebih telus. Penemuan ini membuka kemungkinan menyasarkan kawasan otak yang lebih dalam dengan mengubah kedudukan sumber cahaya luaran.

Teknologi fNIRS mempunyai banyak kelebihan: ia padat, kos rendah, boleh dibawa kepada masyarakat, tidak seperti mesin MRI yang mahal dan tetap di hospital. Jika dibangunkan sepenuhnya, teknologi baharu itu boleh digunakan untuk pemeriksaan awal strok, tumor otak atau memantau kerosakan otak tepat di tempat kejadian.

Penyelidik percaya bahawa kaedah pencahayaan transkranial ini boleh menjadi jambatan teknologi antara electroencephalography (EEG) kos rendah dan MRI resolusi tinggi tetapi mahal. Pada masa hadapan, peranti pengimejan otak mudah alih dengan penembusan yang tinggi akan menyumbang kepada mendekatkan diagnosis neurologi kepada orang ramai, terutamanya di kawasan terpencil.

Penyelidikan itu kini dilihat sebagai asas untuk membangunkan peranti pengimejan otak generasi akan datang, baik untuk diagnosis patologi dan untuk mengkaji perkembangan intelek pada kanak-kanak dan neurodegenerasi pada orang tua.

Kembali ke topik

MINH HAI

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