Это не инфракрасное излучение, а так называемые UPE — сверхслабые фотоны, которые возникают в клетках при обмене веществ. Мозг особенно яркий в этом смысле: он потребляет много энергии, и его клетки испускают фотоны даже в покое.
В эксперименте участников сажали в темную комнату, надевали ЭЭГ-шапочку и окружали фотоумножителями. Люди сидели с открытыми и закрытыми глазами, слушали звук. Световые сигналы менялись — и совпадали с колебаниями на ЭЭГ.
Мозг не просто светится — он делает это по-разному в разных состояниях. В конце каждой задачи световой сигнал стабилизировался. Это значит, что по нему можно судить, чем занят мозг. Колебания шли в диапазоне до 1 герца — это ритм медленных метаболических процессов. Свечение мозга отличалось от фонового по спектру, ритму и сложности сигнала. Особенно выражены были отличия в затылочной и височной областях.
Исследователи считают: фотоэнцефалография может стать альтернативой ЭЭГ и МРТ — простой, безопасной и точной. В перспективе такая система может использоваться для диагностики нейродегенеративных заболеваний, скрытых опухолей, последствий черепно-мозговых травм и других нарушений обмена в мозге. Учитывая, что фотоны мозга отражают активность митохондрий и уровень окислительного стресса, они могут многое рассказать о состоянии нейронов и глиальных клеток.
Главное — научиться точно считывать эти сигналы и различать норму и патологию. В будущем, с развитием датчиков и методов анализа, возможно создание полноценной нейровизуализации на основе света — с высокой точностью и безопасностью. А пока это первый шаг.
Ранее мы рассказывали о повышенной уязвимостью мозга женщин к алкоголю.