Учени от Washington University School of Medicine в St. Louis имат напредък в областта на невровизуализацията, като са разработили нова технология за оптично сканиране на мозъка, което ще отмени предишните оптични методи. Системата за визуализация, която работи като осветява главата с много на брой малки LED диоди, е спомогнала да може да се види мозъчна дейност в много подробни детайли в голяма част от мозъка – както по време на говор, така и по време на мислене. Проучването е публикувано в Nature Photonics.
Възможността да запишем активността на мозъка чрез невровизуализация е подобрила разбирането ни за мозъчната функция. Има две основни техники, които се използват: позитронно-емисионна томография (PET) и функционална магнитно-резонансна визуализация (fMRI). Докато тези две техники позволяват да се направят доста детайлни мозъчни „карти“, те са ограничени в някои случаи. Това е, защото PET методът използва йонизираща радиация и поради това не може да се прилага при деца. fMRI пък може да повлияе на имплантирани електронни устройства като пейсмейкъри или мозъчни стимулатори, каквито се използват при болните от Паркинсон пациенти.
Учените работят над нова техника, наречена дифузионна оптична томография (DOT), вече от около 10 години, но използваните преди системи позволявали визуализирането само на самостоятелни мозъчни региони. Като се увеличава площта на главата, която се наблюдава чрез инструмента, новата система може да наблюдава процесите, които се случват в много и различни мрежи едновременно.
За да се създадат мозъчни снимки, на доброволците е била предоставена каска, покрита с LED диоди, които осветяват цялата глава. Динамичните промени в мозъчната тъкан, които стават, когато определени региони се задействат, могат да бъдат засечени. Главният автор на проучването, професорът по радиология Джоузеф Кулвър, споменава в в прес-съобщение следното:
„Когато невронната активност в дадена част от мозъка се увеличи, наситена с кислород кръв се насочва към тези частите, които са по-активни и можем да засечем точно това. Все едно да видите поруменелите бузи на човек, който се изчервява.“
Въпреки че DOT техниката не може да покаже активност в дълбоките части на мозъка – това, което е достижимо, е в рамките на около сантиметър, то може да даде полезна информация за много региони, които са свързани с мозъчната активност, управляваща паметта.
Едно от предимствата на DOT над другите техники е, че устройството е портативно и може да бъде използвано по далеч повече начини. Голямо е колкото телефонна кабина и в момента се работи по възможността да бъде по-лесно преносимо. По думите на първия автор на проучването Адам Егбръч, изображенията, съставени от DOT технологията, вече се доближават до качеството на тези от fMRI, което значи, че вече може да се използва там, където fMRI не би могло.
За да се наблюдава представянето на DOT в различни ситуации, изследователите в това проучване са направили изображения на мозъка на едни и същи хора посредством DOT и fMRI, за да могат да ги сравнят. Когато разгледали снимките и търсели един определен мозъчен регион – Broca’s area, който е отговорен за говора, изображенията съвпадали на 75%.
След това тимът отново използвал и двете технологии, за да изобрази части от мозъка, които са активни по време на почивка или мислене, наречени default mode networks. Учените открили, че снимките на този регион изключително силно съвпадат.
По думите на Кулвър, с подобряването на качеството на изображенията, направени чрез DOT технологията, се достига все по-бързо до качеството на снимките от fMRI. Вече е налице такова ниво на детайлност, че невровизуализацията може да бъде много по-полезна в бъдещи проучвания или пък лечение.
