O nouă frontieră în imagistica cerebrală: Cercetătorii au reușit să trimită lumină prin întregul cap uman

O echipă de oameni de știință de la Universitatea din Glasgow a reușit, pentru prima dată, să transmită lumină prin capul unui om, dintr-o parte în cealaltă, deschizând noi perspective pentru imagistica cerebrală non-invazivă.

Experimentul marchează o evoluție semnificativă a tehnicii functional near-infrared spectroscopy (fNIRS), o metodă portabilă și relativ ieftină folosită pentru monitorizarea activității cerebrale, dar care, până acum, pătrundea doar câțiva centimetri în țesutul cerebral, scrie Science Alert care citează un studiu publicat inițial în Neurophotonics.

Folosind o versiune îmbunătățită a tehnologiei fNIRS, cercetătorii au amplificat intensitatea laserului cu infraroșu apropiat, menținând totodată parametrii de siguranță, și au optimizat sistemul de captare a semnalului. Astfel, au reușit să detecteze un mic flux de fotoni care a traversat complet craniul și creierul unui participant.

Deși experimentul a avut succes doar în cazul unuia dintre cei opt voluntari, un bărbat cu piele deschisă la culoare și fără păr pe cap, cercetătorii consideră că demonstrarea fezabilității este un pas major pentru dezvoltarea unor metode mai eficiente și accesibile de imagistică cerebrală profundă.

Cum să ai apa clară în piscină. Problema românilor se poate rezolva uşor: „S-a înverzit şi s-a umplut de gângănii”

Andreea Marin, certată de fiica sa pentru felul în care se îmbracă. Violeta a recunoscut la TV de ce nu este mulţumită de mama sa: „Să se calmeze”

De la experiment la aplicații clinice viitoare

Pentru a înțelege traseul luminii prin structura complexă a capului uman, cercetătorii au folosit modele computerizate bazate pe scanări 3D ale capului, care au reprodus cu acuratețe comportamentul real al fotonilor în timpul experimentului.

Surprinzător, s-a observat că lumina nu se împrăștie aleatoriu, ci tinde să urmeze anumite „rute preferențiale”, în special prin zone mai transparente precum cele umplute cu lichid cefalorahidian. Acest aspect ar putea permite, pe viitor, direcționarea precisă a scanărilor în funcție de regiunea cerebrală vizată.

Deși scanarea completă a durat aproximativ 30 de minute și a necesitat un aranjament tehnic specific, cercetătorii spun că obiectivul principal a fost demonstrarea posibilității traversării întregului cap de către lumină, nu eficiența imediată a metodei.

Rezultatele obținute consolidează ideea că tehnologiile optice pot umple golul dintre metodele ieftine, dar limitate (precum EEG), și sistemele costisitoare, de înaltă performanță (precum fMRI).

Un viitor promițător pentru diagnosticare și neuroștiințe

Tehnologia fNIRS are avantajul mobilității și costului redus, ceea ce o face atractivă pentru aplicații clinice extinse, mai ales în zone cu resurse limitate.

Această descoperire ar putea duce, în timp, la dezvoltarea unor scanări portabile capabile să detecteze accidente vasculare, tumori sau traumatisme cerebrale în stadii incipiente, fără a fi nevoie de dispozitive voluminoase sau intervenții chirurgicale.

Deși mai este mult de lucru până la implementarea practică pe scară largă, cercetarea deschide un drum promițător pentru explorarea mai profundă a creierului uman, o frontieră esențială atât pentru înțelegerea dezvoltării cognitive, cât și pentru tratamentul afecțiunilor neurologice.