Ученые впервые смогли зафиксировать прохождение света через голову человека

Международная группа физиков совершила историческое открытие в области нейровизуализации, впервые зафиксировав прохождение света через всю толщину черепа взрослого человека.

Эксперимент, результаты которого опубликованы в журнале Neurophotonics, демонстрирует преодоление барьера, ранее считавшегося непреодолимым в научном сообществе.

Используя передовую лазерную технологию и сверхчувствительные детекторы фотонов, исследователи смогли зарегистрировать прохождение света через 15,5 сантиметров биологической ткани, включая кожу, череп, спинномозговую жидкость и мозг. Несмотря на колоссальное ослабление сигнала, при котором выживает лишь один фотон из квинтиллиона, специальное оборудование фиксировало в среднем один фотон в секунду при получасовом наблюдении.

Эксперимент показал, что фотоны преимущественно проходят через спинномозговую жидкость, окружающую мозг. Полученные результаты практически полностью совпали с предварительными компьютерными моделями.

Это достижение открывает новые горизонты в диагностике заболеваний мозга. В отличие от существующих оптических методов, способных исследовать только поверхностные слои, новая технология позволяет получать информацию из глубинных структур мозга, включая борозды, ядра среднего мозга и мозжечок.

Однако технология требует дальнейшего совершенствования: успешные результаты были получены только у одного из восьми участников со светлой кожей и отсутствием волос. Кроме того, длительное время сбора данных и использование мощных лазеров, близких к пределу безопасности, создают дополнительные сложности для практического применения.