획기적인 발견: 수술 없이 인간의 뇌에 빛을 비추다

não - Ảnh 1. — 연구자들은 이 경두개 조명 방법이 저렴한 뇌파(EEG)와 값비싼 고해상도 MRI 사이의 기술적 다리가 될 수 있다고 믿습니다. - 사진: AI

글래스고 대학교(스코틀랜드)의 과학자들이 전례 없는 이정표를 달성했습니다. 바로 사람 두개골의 한쪽에서 다른 쪽으로 광선을 쏘아 보내는 것입니다. 이 성공은 기존의 부피가 큰 장비보다 저렴하고 유연한 비침습적 뇌 영상화 기술에 대한 희망을 열어줍니다.

현재 기능적 근적외선 분광법(fNIRS)은 뇌 활동을 기록하는 가장 저렴하고 휴대성이 뛰어난 방법 중 하나로 여겨집니다. 그러나 이 기술은 두피 아래 몇 센티미터 깊이까지만 투과하기 때문에 더 깊은 "시력"을 위해서는 자기공명영상(MRI) 장비가 유일한 선택입니다.

연구팀은 Neurophotonics 저널에 발표한 연구에서 더 높은 전력의 근적외선 레이저(여전히 안전한 한계 내)를 사용하여 fNIRS의 민감도를 확장했고, 두개골을 통과하는 미량의 광자를 감지하기 위해 더 복잡한 광 수확 시스템을 추가했습니다.

일련의 실험에서, 피부가 밝고 털이 없는 남성 한 명만이 빛이 머리 한쪽에서 다른 쪽으로 완전히 전달되는 것을 확인했습니다. 스캔은 최대 30분이 걸렸고, 매우 정밀한 설정 조건이 필요했습니다.

제한된 결과에도 불구하고, 연구팀은 그들의 주요 목표가 불가능해 보이는 것, 즉 성인 인간의 두개골에 빛을 통과시키는 것을 보여주는 것이라고 밝혔습니다. 이를 위해 스캐닝 속도, 표본 크기, 대조군 조건 등 많은 것을 희생했습니다.

연구팀은 두개골 3D 스캔을 기반으로 구축된 컴퓨터 모델을 사용하여 광자의 궤적을 정확하게 예측했습니다. 흥미롭게도 빛은 무작위로 산란되지 않고, 더 투명한 뇌척수액 챔버를 통과하는 등 특정 경로를 따라 이동했습니다. 이 발견은 외부 광원의 위치를 변경하여 더 깊은 뇌 영역을 표적으로 삼을 가능성을 열어줍니다.

fNIRS 기술은 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. 작고 저렴하며, 병원에 있는 값비싼 고정형 MRI 기계와 달리 지역 사회로 쉽게 가져올 수 있다는 점입니다. 이 신기술이 완전히 개발되면 뇌졸중이나 뇌종양의 조기 진단이나 현장에서의 뇌 손상 모니터링에 활용될 수 있습니다.

연구진은 이 경두개 조명 방식이 저비용 뇌파 검사(EEG)와 고해상도이지만 고가인 MRI를 연결하는 기술적 가교 역할을 할 수 있을 것으로 기대합니다. 미래에는 침투력이 뛰어난 휴대용 뇌 영상 장치가 특히 외딴 지역의 사람들에게 신경학적 진단을 더 가까이에서 제공하는 데 기여할 것입니다.

이 연구는 이제 병리학적 진단과 어린이의 지적 발달, 노인의 신경 퇴행을 연구하기 위한 차세대 뇌 영상 장치 개발의 기반으로 여겨지고 있습니다.

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민하이

출처: https://tuoitre.vn/dot-pha-chieu-duoc-anh-sang-xuyen-nao-nguoi-ma-khong-can-phau-thuat-20250623092819004.htm