Gjennombrudd: Lys skinner gjennom den menneskelige hjernen uten kirurgi

En ny ikke-invasiv hjerneavbildningsteknikk har gjort det mulig for forskere å lyse gjennom det menneskelige hodet, noe som åpner for håp om å få tilgang til dype hjerneområder uten behov for store MR-maskiner.

Forskere mener denne transkranielle belysningsmetoden kan bli en teknologisk bro mellom billig elektroencefalografi (EEG) og dyr MR med høy oppløsning - Foto: AI

Forskere ved University of Glasgow (Skottland) har nettopp nådd en enestående milepæl: de har klart å sende en lysstråle fra den ene siden av den menneskelige hodeskallen til den andre. Denne suksessen åpner håp for en ikke-invasiv hjerneavbildningsmetode som er billigere og mer fleksibel enn dagens store utstyr.

For tiden regnes funksjonell nær-infrarød spektroskopi (fNIRS) som en av de billigste og mest bærbare metodene for å registrere hjerneaktivitet. Denne teknologien trenger imidlertid bare noen få centimeter under hodebunnen, noe som gjør at magnetisk resonansavbildning (MR) er det eneste alternativet for dypere «syn».

I en studie publisert i tidsskriftet Neurophotonics utvidet teamet følsomheten til fNIRS ved å bruke en nær-infrarød laser med høyere effekt (fortsatt innenfor trygge grenser), og la til et mer komplekst lysinnsamlingssystem for å oppdage den lille mengden fotoner som passerer gjennom hodeskallen.

I en serie tester viste bare én frivillig, en lyshudet, hårløs mann, at lyset gikk fullstendig fra den ene siden av hodet til den andre. Skanningene tok opptil 30 minutter og krevde ekstremt presise oppsettsforhold.

Til tross for de begrensede resultatene, sier teamet at hovedmålet deres var å demonstrere det tilsynelatende umulige: å sende lys gjennom en voksen menneskeskalle. For å gjøre det, gjorde de mange ofre, inkludert skannehastighet, prøvestørrelse og kontrollforhold.

Ved hjelp av en datamodell bygget fra 3D-skanninger av hodeskallen, forutså teamet fotonbanene nøyaktig. Interessant nok spredte ikke lyset seg tilfeldig, men fulgte i stedet foretrukne baner, for eksempel gjennom kamrene i cerebrospinalvæsken, som er mer gjennomsiktige. Dette funnet åpner for muligheten til å målrette dypere hjerneområder ved å endre posisjonen til den eksterne lyskilden.

fNIRS-teknologi har mange fordeler: den er kompakt, rimelig og kan bringes ut til lokalsamfunnet, i motsetning til dyre og fastmonterte MR-maskiner på sykehus. Hvis den er fullt utviklet, kan den nye teknologien brukes til tidlig screening av hjerneslag, hjernesvulster eller overvåking av hjerneskader rett på stedet.

Forskere mener at denne transkranielle belysningsmetoden kan bli en teknologisk bro mellom rimelig elektroencefalografi (EEG) og MR med høy oppløsning, men dyr. I fremtiden vil bærbare hjerneavbildningsenheter med høy penetrasjon bidra til å bringe nevrologisk diagnose nærmere folk, spesielt i avsidesliggende områder.

Forskningen blir nå sett på som et grunnlag for å utvikle neste generasjons hjerneavbildningsenheter, både for patologisk diagnose og for å studere intellektuell utvikling hos barn og nevrodegenerasjon hos eldre.

Tilbake til emnet

MINH HAI

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