Genombrott: Lysande ljus genom den mänskliga hjärnan utan operation

En ny icke-invasiv hjärnavbildningsteknik har gjort det möjligt för forskare att lysa igenom det mänskliga huvudet, vilket öppnar hopp om att komma åt djupa hjärnregioner utan behov av skrymmande MR-apparater.

Forskare tror att denna transkranial belysningsmetod kan bli en teknisk brygga mellan billig elektroencefalografi (EEG) och dyr högupplöst MR - Foto: AI

Forskare vid University of Glasgow (Skottland) har just uppnått en milstolpe utan motstycke: att framgångsrikt rikta en ljusstråle från ena sidan av den mänskliga skallen till den andra. Denna framgång öppnar hopp för en icke-invasiv hjärnavbildningsmetod som är billigare och mer flexibel än nuvarande skrymmande utrustning.

För närvarande anses funktionell nära-infraröd spektroskopi (fNIRS) vara en av de billigaste och mest portabla metoderna för att registrera hjärnaktivitet. Denna teknik penetrerar dock bara några centimeter under hårbotten, vilket gör att magnetisk resonanstomografi (MRI) är det enda alternativet för djupare "syn".

I en studie publicerad i tidskriften Neurophotonics utökade teamet känsligheten hos fNIRS genom att använda en nära-infraröd laser med högre effekt (fortfarande inom säkra gränser) och lade till ett mer komplext ljusinsamlingssystem för att detektera den lilla mängd fotoner som passerar genom skallen.

I en serie tester visade endast en volontär, en ljushyad, hårlös man, att ljuset passerade helt från ena sidan av huvudet till den andra. Skanningarna tog upp till 30 minuter och krävde extremt exakta uppställningsförhållanden.

Trots de begränsade resultaten säger teamet att deras huvudmål var att demonstrera det till synes omöjliga: att låta ljus passera genom en vuxen mänsklig skalle. För att göra det gjorde de många uppoffringar, inklusive skanningshastighet, provstorlek och kontrollförhållanden.

Med hjälp av en datormodell byggd från 3D-skanningar av skallen förutspådde teamet fotonernas banor korrekt. Intressant nog spreds ljuset inte slumpmässigt, utan följde istället föredragna banor, till exempel genom cerebrospinalvätskans kammare, som är mer transparenta. Denna upptäckt öppnar upp möjligheten att rikta in sig på djupare hjärnregioner genom att ändra positionen för den externa ljuskällan.

fNIRS-tekniken har många fördelar: den är kompakt, billig och kan tas i bruk i allmänhet, till skillnad från dyra och fasta MR-apparater på sjukhus. Om den är fullt utvecklad kan den nya tekniken användas för tidig screening av stroke, hjärntumörer eller övervakning av hjärnskador direkt på platsen.

Forskare tror att denna transkranial belysningsmetod skulle kunna bli en teknisk brygga mellan billig elektroencefalografi (EEG) och högupplöst men dyr MR. I framtiden kommer bärbara hjärnavbildningsenheter med hög penetration att bidra till att föra neurologisk diagnos närmare människor, särskilt i avlägsna områden.

Forskningen ses nu som en grund för att utveckla nästa generations hjärnavbildningsapparater, både för patologisk diagnostik och för att studera intellektuell utveckling hos barn och neurodegeneration hos äldre.

Tillbaka till ämnet

MINH HAI

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