Περάστε το lumiere μέσα από ένα ενήλικο ανθρώπινο κεφάλι φαινόταν να είναι αδύνατο. Ωστόσο, αυτό πέτυχε η ομάδα του Dr Zixin Zhang στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης. Αυτή η ανακάλυψη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Νευροφωτονικάανοίγει μια νέα διαδρομή για την απεικόνιση βαθιών περιοχών του εγκεφάλου, χωρίς βαρύ σαρωτή ή ακριβή μαγνητική τομογραφία. Εμφανίζεται στις αρχές του 2026 και αξίζει προσοχής.
Όταν το υπέρυθρο φως φτάνει στα βάθη του εγκεφάλου
Κοντά στη φασματοσκοπία υπέρυθρες λειτουργικό, γνωστό με το ακρωνύμιο fNIRS, υπάρχει εδώ και αρκετά χρόνια. Αυτή η τεχνική μετρά την απορρόφηση του υπέρυθρου φωτός από το οξυγονωμένο αίμα στον εγκέφαλο. Καθιστά δυνατή τη χαρτογράφηση της νευρωνικής δραστηριότητας, όπως μια φορητή και φθηνή μαγνητική τομογραφία.
Αλλά το fNIRS έρχεται σε αντίθεση με ένα όριο σωματική διάπλαση τρομερό: ανιχνεύει μόνο τα πρώτα τέσσερα εκατοστά του εγκεφαλικού ιστού. Οι βαθιές περιοχές, αυτές που ελέγχουν τη μνήμη, τα συναισθήματα ή τις κινητικές δεξιότητες, παρέμειναν απρόσιτες.
Ετικέτες :
τεχν
Αυτή η κάμερα ενός φωτονίου μπορούσε να δει το εσωτερικό του εγκεφάλου σε πραγματικό χρόνο
Διαβάστε το άρθρο
Για τι; Γιατί το ανθρώπινο κεφάλι είναι ένα πυκνό βιολογικό περιβάλλον. Συγκεντρώνει:
- το δέρμα και οι μύες του δέρμα της κεφαλήςπου απορροφούν μέρος της ακτινοβολίας.
- το οστό του κρανίου, διαχέεται έντονα για το φωτόνια ;
- Ο απόψεις και το υγρό céphalo-νωτιαίος;
- τον ίδιο τον εγκεφαλικό ιστό, με πολύπλοκες οπτικές ιδιότητες.
Αυτός ο συνδυασμός διαχέει μαζικά το φως. Η πλειονότητα των φωτονίων χάνεται πριν περάσουν μερικά εκατοστά. Ως εκ τούτου, η ιδέα μιας πλήρους διέλευσης φαινόταν απρόσιτη.
Το πέρασμα φωτός μέσα από ένα ανθρώπινο κρανίο είναι πλέον φυσικά εφικτό: μια ανακάλυψη που ανοίγει το δρόμο για το σχεδιασμό μελλοντικών συσκευών νευροαπεικόνισης. © Haydenbird, iStock
Ένα τεχνικό επίτευγμα που ξεπερνά τα όρια της οπτικής νευροαπεικόνισης
Η ομάδα της Γλασκώβης ανέλαβε αυτήν την πρόκληση με εκτεταμένη πειραματική αυστηρότητα. ΕΝΑ λέιζερ Ένας παλμός υψηλής ισχύος κατευθύνθηκε σε έναν από τους κροτάφους του εθελοντή. ΕΝΑ αισθητήρας υπερευαίσθητο, τοποθετημένο στην αντίθετη πλευρά, προσπάθησε να ανιχνεύσει τα σπάνια φωτόνια που αναδύονταν από την άλλη πλευρά του κρανίου.
Οι πειραματικές συνθήκες ήταν αυστηρές: απόλυτο σκοτάδι, χιλιομετρική τοποθέτηση των ανιχνευτών, εξάλειψη κάθε φωτός παράσιτο. Στο τέλος αυτής της διαδικασίας, τα φωτόνια έχουν πραγματικά περάσει από ολόκληρο το κεφάλι, τα οστά, τους ιστούς και τον εγκέφαλο.
Ετικέτες :
sante
Εγκέφαλος: μπορεί η μαγνητική τομογραφία να καθορίσει το IQ σας;
Διαβάστε το άρθρο
του ψηφιακές προσομοιώσεις τότε ρίξε φως σε αυτό το αποτέλεσμα. Τα ανατομικά μοντέλα έχουν αποκαλύψει ότι τα φωτόνια ακολουθούν προνομιακές διαδρομές στη δομή του εγκεφάλου. Το εγκεφαλονωτιαίο υγρό, το οποίο διαχέεται ελάχιστα, λειτουργεί ως ένας φυσικός οπτικός διάδρομος. Αυτά τα μυστικά μονοπάτια εξηγούν γιατί ορισμένα φωτόνια φτάνουν στον προορισμό τους.
Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει συγκεκριμένους δρόμους για τον σχεδιασμό πιο αποτελεσματικών και καλύτερα στοχευμένων συσκευών νευροαπεικόνισης.
Ωστόσο, πρέπει να παραμείνουμε μετρημένοι. Η τρέχουσα τεχνική παρουσιάζει σημαντικούς περιορισμούς: λειτουργεί μόνο σε άτομα με ανοιχτόχρωμο δέρμα και χωρίς μαλλιά. Η συλλογή δεδομένων απαιτεί τουλάχιστον τριάντα λεπτά σε ένα απόλυτα ελεγχόμενο περιβάλλον. Η κλινική χρήση ρουτίνας δεν είναι δυνατή βραχυπρόθεσμα.
Ετικέτες :
επιστήμες
Τι οφείλει η επιστήμη στη Marian Diamond, τη γυναίκα που ανατέμνει τον εγκέφαλο του Αϊνστάιν;
Διαβάστε το άρθρο
Αλλά αυτό το αποτέλεσμα της «ακραίας περίπτωσης» αποδεικνύει κάτι ουσιαστικό: η διέλευση φωτός μέσα από ένα ανθρώπινο κρανίο είναι φυσικά δυνατή. Αυτή η απόδειξη της ιδέας θέτει τις βάσεις για φορητά ακουστικά νευροαπεικόνισης ικανά για έγκαιρη ανίχνευση AVCβλάβες ή όγκους cérébrales.
Αποδεικνύοντας ότι τα φωτόνια μπορούν να απεικονίσουν τον εγκέφαλο σε βάθος μέσω ολόκληρου του κρανίου, η έρευνα για τη νευροφωτονική μόλις άνοιξε μια πύλη που νομίζαμε ότι ήταν καταδικασμένη, και αυτή είναι μόνο η αρχή.
