Промінь інфрачервоного світла вперше пройшов крізь череп людини: як це змінить світ

Цей прорив заснований на функціональній ближній інфрачервоній спектроскопії (fNIRS) — методі, що використовується для вимірювання активності мозку шляхом відстеження поглинання світла гемоглобіном, молекулою, що переносить кисень у крові. Традиційно fNIRS обмежена глибиною всього близько 4 см, що достатньо для моніторингу зовнішньої поверхні мозку, але не його глибших областей. Досі МРТ і КТ були основними інструментами для доступу до цих внутрішніх шарів.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Дослідницька група з Університету Глазго під керівництвом Джека Редфорда і його колег, встановила потужний імпульсний лазер на одному боці черепа і високочутливий фотонний детектор прямо навпроти нього, йдеться в їхньому дослідженні, опублікованому в журналі Neurophoton.

У контрольованому темному середовищі вони спрямували трильйони фотонів у череп і, незважаючи на надзвичайну втрату, оцінювану приблизно в трильйон трильйонів разів, зуміли виявити окремі фотони, які з'являються на іншій стороні.

Комп'ютерне моделювання підтвердило ці результати, відобразивши ймовірні траєкторії фотонів і показавши, що світло не розсіювалося випадково, а слідувало переважними маршрутами, зокрема через спинномозкову рідину, яка діє як природний оптичний "тунель".

Однак цей успіх супроводжувався деякими застереженнями. Він був досягнутий тільки на одному піддослідному, дорослому чоловікові зі світлою шкірою і без волосся, і вимагав 30-хвилинного впливу в умовах повної темряви. Команда визнає ці обмеження і пропонує провести додаткові дослідження, щоб адаптувати цю техніку для ширшого застосування в реальних умовах.

Незважаючи на ці моменти, наслідки цього відкриття можуть стати далекосяжними: можливість контролювати й аналізувати глибші ділянки мозку, як-от мозочок чи середній мозок, за допомогою лише світла, може одного дня відкрити шлях до створення портативних, недорогих і неінвазивних пристроїв його візуалізації. Це може революціонізувати моніторинг інсультів, пухлин або травм, особливо в місцях, де немає доступу до сучасних інструментів візуалізації, які необхідно застосовувати якомога раніше.

Раніше Фокус писав про п'ять легких щоденних звичок, які зміцнюють здоров'я мозку. У гонитві за здоровим мозком наука і повсякденні звички перетинаються напрочуд простими способами.

Також Фокус писав про те, наскільки правдивим є твердження про дозрівання мозку до 25 років. Вивчивши останні дослідження, вчені вирішили спростувати упереджені думки.

Цей матеріал має виключно інформаційний характер і не містить порад, які можуть вплинути на ваше здоров'я. Якщо ви відчуваєте проблеми, зверніться до фахівця.