科學家首次將光線直接射穿人的頭部

科學家們開發了一種用于非侵入性腦成像的新技術，該技術涉及將光線從一側照射到另一側，一直照射穿過頭部。

目前最好的便攜式、低成本的大腦監測方法是功能性近紅外光譜（fNIRS）。不幸的是，這只能向下滲透幾厘米，這意味著更大、更笨重核磁共振成像需要機器來探測大腦的更深層。

蘇格蘭格拉斯哥大學的一個團隊開發了一種新方法，該方法擴展了 fNIRS 的靈敏度，使其能夠通過骨骼、神經元和組織的復雜組合一直照射光線我們組成了頭腦風暴.

這樣做需要進行一些調整：研究人員增加了近紅外激光器的強度（當然是在安全范圍內），同時還建立了更全面的收集設置。

即使進行了這些調整，也只有一小部分光子在實驗過程中從頭部的一側到另一側。然而，對于更深入的便攜式成像方法來說，這是一個充滿希望的開端，它讓我們在不打開顱骨的情況下也能深入了解頭骨內部發生的事情。

“這些發現揭示了將基于腦成像技術的非侵入性光擴展到成人頭部深處關鍵生物標志物斷層掃描的潛力，”寫研究人員在他們發表的論文中。

這里有很多注意事項要提到。這個過程只有八分之一的研究參與者成功：一名皮膚白皙、頭上沒有頭發的男性。它需要一個非常具體的設置，并需要更長的掃描時間 - 大約 30 分鐘。

研究人員都承認這些局限性，但他們犧牲了某些變量（例如速度）來試圖證明可以通過 fNIRS 讓光一直穿過人的頭部——他們成功了。

基于詳細 3D 頭部掃描的計算機模型用于預測光子穿過顱骨的運動。這些與收集到的實際光線非常吻合，進一步增加了結果的可信度。

更重要的是，研究還發現，光線不會隨機地通過頭部散射，而是沿著首選路徑散射——包括穿過更透明的部分，比如那些充滿腦脊液.這些知識可以幫助將來更好地進行腦部掃描。

“然后，頭部上的不同源位置可以選擇性地隔離和探測大腦的深部區域，”寫研究人員。

fNIRS 的優點是它是一種相對便宜且緊湊的技術。想象一下掃描筆畫，腦損傷，以及更容易為更廣泛的人群接觸的腫瘤。

隨著未來成像設備的發展，這項研究應該被證明對深入大腦的技術有用——即使我們可能需要一段時間才能在實際有用的時間范圍內讓光線穿過整個頭部。

我們知道，腦部掃描在各個方面都具有巨大的價值，從了解青春期在幼鴿中治療疾病在我們生命的盡頭，所以這里有巨大的潛力。

“用于人腦無創成像的光學模式有望填補廉價和便攜式設備（如腦電圖 （EEG））和昂貴的高分辨率儀器（如功能性磁共振成像（fMRI），”寫研究人員。

該研究已發表在神經光子學.

寶寶起名 起名