Работа, опубликованная в журнале Neurophotonics, описывает прорыв в применении метода функциональной ближней инфракрасной спектроскопии, или fNIRS — оптической технологии, которая измеряет поглощение света кровью мозга, чтобы оценить активность различных его областей. Ранее этот метод был ограничен глубиной проникновения света — всего около 4 сантиметров, что позволило изучать лишь поверхностные слои мозга. Более глубокие структуры, отвечающие за память, эмоции и движение, оставались недоступными без использования дорогостоящих аппаратов МРТ.
Исследователи из Глазго разработали уникальную систему с мощными лазерами и чувствительными детекторами. Они направляли импульсный лазерный луч на одну сторону головы, а приемник располагали на противоположной стороне. Эксперимент проводился в условиях, минимизирующих постороннее освещение, чтобы поймать даже единичные фотоны, которые проходили полностью через череп и мозг.
Подтверждение результатов пришло из компьютерного моделирования, показавшего, что свет действительно следовал специфическим путем, особенно через области мозга с низким рассеиванием, такие как спинномозговая жидкость, что облегчало его прохождение.
Хотя текущая методика требует длительного времени сбора данных — около 30 минут, и подходит пока только для людей со светлой кожей и без волос, это открытие может стать фундаментом для создания новых портативных устройств. В будущем они помогут проводить глубокую визуализацию мозга в клиниках и домашних условиях, обеспечивая диагностику и мониторинг инсультов, травм и опухолей без необходимости использовать громоздкое оборудование.
Этот прорыв в оптической визуализации мозга прекрасно дополняется новыми методами МРТ, которые позволяют отслеживать кровоток в мозге с невиданной точностью. Ранее Наука Mail рассказала о технологии, помогающей понять, откуда именно поступает кровь в вены мозга, что открывает новые горизонты в диагностике и исследовании сосудистых заболеваний.