Перший раз інфрачервоне світло змогло проникнути через людський череп: які наслідки це матиме для нашого світу?

Нещодавно науковці зробили значний крок уперед у сфері оптичної візуалізації мозку, що може стати справжнім відкриттям. Як повідомляє IFLScience, їм вдалося провести ближнє інфрачервоне світло через череп дорослої людини і зафіксувати його на протилежному боці, відкриваючи невідомі області мозку.

Цей новаторський підхід базується на функціональній ближній інфрачервоній спектроскопії (fNIRS) — методі, який дозволяє вимірювати активність мозку, аналізуючи, як гемоглобін, що відповідає за транспортування кисню в крові, поглинає світло. Зазвичай fNIRS має обмеження по глибині до приблизно 4 см, що дає можливість спостерігати лише за поверхневими шарами мозку, але не дозволяє досліджувати його глибокі структури. Раніше для отримання даних про ці внутрішні області використовувалися переважно МРТ і КТ.

У Фокус.Технології стартував власний Telegram-канал. Приєднуйтесь, щоб бути в курсі найактуальніших та захоплюючих новин з царини 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 спеціально створеному темному середовищі дослідники надіслали трильйони фотонів у череп, і, незважаючи на величезні втрати, оцінені приблизно в трильйон трильйонів разів, їм вдалося виявити окремі фотони, які проявлялися з іншого боку.

Комп'ютерне моделювання підтвердило ці висновки, продемонструвавши ймовірні шляхи, якими рухаються фотони, і виявивши, що світло не поширюється випадковим чином, а слідує певним переважним шляхам, зокрема через спинномозкову рідину, яка функціонує як природний оптичний "тунель".

Проте цей успіх супроводжувався певними застереженнями. Він був здобутий лише на одному піддослідному - дорослому чоловікові зі світлою шкірою та без волосся, і вимагав 30-хвилинного експерименту в повній темряві. Команда усвідомлює ці обмеження та планує провести додаткові дослідження, щоб адаптувати цю методику для більш широкого використання 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 видання Фокус розглядало п’ять простих щоденних практик, які позитивно впливають на здоров’я мозку. У пошуках способів покращити функції мозку наука та повсякденні звички виявляються тісно пов’язаними через досить прості рішення.

Фокус також розглядав, наскільки достовірним є ствердження про те, що мозок досягає повної зрілості лише до 25 років. Проаналізувавши новітні дослідження, науковці вирішили спростувати існуючі стереотипи.