Sciencemag.cz
Doporučujeme
Otevírají se nové možnosti pro zobrazování mozku.
Již desítky let vědci využívají ke studiu mozku neinvazivním způsobem světlo v blízké infračervené oblasti. Technika fNIRS (funkční spektroskopie v blízké infračervené oblasti) měří, jak je světlo absorbováno krví v mozku, a z toho se usuzuje na aktivitu jeho jednotlivých částí.
Metoda fNIRS je ceněna pro svou přenosnost a nízkou cenu, má však jednu zásadní nevýhodu: nevidí příliš hluboko. Světlo obvykle dosáhne pouze do asi 4 cm – to stačí ke studiu povrchu mozku, ale ne hlubších oblastí, které se podílejí na kritických funkcích, jako je paměť, emoce a pohyb. Tento problém omezuje možnost studovat hlubší oblasti mozku bez drahého a objemného vybavení, jako jsou přístroje pro magnetickou rezonanci.
Vědci z Glasgowské univerzity nyní dokázali něco, co se dříve považovalo za nemožné: detekovat světlo, které prošlo celou cestu skrz hlavu dospělého člověka a to i přes nejširší místo. Podle studie k tomu má stačit správné nastavení (speciálních) přístrojů. Tým v pečlivě řízeném experimentu použil výkonné lasery a vysoce citlivé detektory. Pulzní laserový paprsek namířili na jednu stranu hlavy dobrovolníka a na opačnou stranu umístili detektor. Toto uspořádání bylo navrženo tak, aby blokovalo veškeré ostatní světlo a maximalizovalo šanci na zachycení několika málo fotonů, které prošly celou cestu lebkou a mozkem.
Vědci také provedli podrobné počítačové simulace, aby předpověděli, jak se světlo bude pohybovat složitými vrstvami hlavy. Tyto simulace přesně odpovídaly experimentálním výsledkům a potvrdily, že detekované fotony skutečně prošly celou hlavou. Simulace rovněž odhalily, že světlo má tendenci sledovat specifické cesty, především oblasti mozku s nižším rozptylem, jako je například mozkomíšní mok.
Ačkoli metoda zatím není praktická pro každodenní použití – vyžaduje 30 minut sběru dat a fungovala pouze na subjektu se světlou kůží a bez vlasů – tento extrémní případ detekce světla napříč hlavou může inspirovat vývoj nové generace systémů fNIRS.
Zdroj: University of Glasgow / MedicalXpress.com, přeloženo / zkráceno
