Новости

Активность мозга теперь можно измерить с помощью света

Новый неинвазивный метод измерения кровотока в головном мозге с помощью света разработали биомедицинские инженеры и неврологи из Калифорнийского университета в Дэвисе. Теперь он используется для обнаружения активации мозга, передает Елорда Инфо со ссылкой на medicalxpress.com.

Новый метод — функциональная интерферометрическая спектроскопия рассеивающих волн (fiDWS) — обещает быть дешевле, чем существующие технологии. Ее также можно использовать для оценки травм головного мозга или в нейробиологических исследованиях.

«Теперь мы можем оценить, насколько хорошо мозг регулирует кровоток и даже обнаружить активацию мозга неинвазивно у взрослых людей, используя принципы, аналогичные функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), но за небольшую часть стоимости», — сказал старший автор исследования Вивек Сринивасан.

Человеческий мозг составляет 2% массы нашего тела, но от 15 до 20% кровотока у него идет от сердца. Измерение мозгового кровотока важно для диагностики инсультов и для прогнозирования вторичных повреждений при субарахноидальных кровоизлияниях или черепно-мозговых травмах. Врачи, оказывающие неврологическую интенсивную терапию, также хотели бы контролировать выздоровление пациента, визуализируя кровоток в головном мозге и оксигенацию.

Существующие технологии дороги и не могут применяться постоянно или у постели больного. Например, современные методы визуализации мозгового кровотока требуют дорогостоящих МРТ или компьютерных томографов. Существуют световые технологии, такие как спектроскопия в ближнем инфракрасном диапазоне, но они также имеют недостатки в точности.

В новом методе используется тот факт, что ближний инфракрасный свет может проникать через ткани тела. Если вы направите ближний инфракрасный лазер на чей-то лоб, свет будет многократно рассеиваться тканями, включая клетки крови. Улавливая флуктуационный сигнал света, который возвращается из черепа и кожи головы, вы можете получить информацию о кровотоке внутри мозга.

Активация префронтальной коры

Сначала лазерный луч разделяют на «пробный» и «эталонный» пути. Луч пробы проходит в голову пациента, а эталонный луч направляется так, чтобы он повторно соединялся с пучком пробы перед тем, как попасть в детектор. Благодаря интерферометрии более сильный опорный луч усиливает слабый сигнал образца. Это позволило команде измерить выходную мощность с помощью светочувствительного чипа, используемого в цифровых камерах, вместо дорогостоящих детекторов счета фотонов. Затем они используют программное обеспечение для расчета индекса кровотока для разных участков мозга.

Ученые также обнаружили, что с помощью новой технологии они могут измерять кровоток быстрее и глубже под поверхностью, чем с помощью современных световых технологий. Они могли измерять пульсирующий мозговой кровоток, а также обнаруживать изменения, когда добровольцам давали небольшое повышение углекислого газа.

Когда добровольцам была предложена простая математическая задача, исследователи смогли измерить активацию префронтальной коры через лоб.

Жамишжанов Мұхтар

выпускающий редактор сайта Elorda.info

elorda.info

Back to top button