Language
Country/Area
No result found
كيف يمكن للأشعة تحت الحمراء القريبة قراءة الدماغ؟ التطبيق السحري لتقنية fNIRS
التحليل الطيفي الوظيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة (fNIRS) هو تقنية مبتكرة لمراقبة الدماغ تستخدم التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة للكشف عن التصوير العصبي الوظيفي. المبدأ الأساسي لهذه التقنية هو قياس التغيرات الديناميكية في تدفق الدم في الدماغ عن طريق إصدار ضوء قريب من الأشعة تحت الحمراء للحصول على معلومات حول النشاط العصبي. مع تطور العديد من تقنيات التصوير غير الغازية، أصبح fNIRS، جنبًا إلى جنب مع تخطيط كهربية الدماغ (EEG)، إحدى الأدوات الرئيسية لأبحاث الدماغ المحمولة.
يركز fNIRS على خصائص امتصاص الهيم ويمكنه قياس التغيرات بدقة في الهيم المؤكسج وغير المؤكسج المرتبط بالنشاط العصبي.
خلال تجارب fNIRS، سوف يخترق ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة فروة الرأس، وينتشر ويمتص، نظرًا لخصائص الامتصاص القوية للهيم للضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء، يمكن للعلماء استنتاج التغيرات في تركيز الهيم في الدم. هذه التكنولوجيا ليست آمنة وغير جراحية فحسب، بل يمكن استخدامها أيضًا مع طرق التصوير الأخرى، مما يمنح الباحثين أدوات جديدة لاستكشاف طريقة عمل الدماغ. بالإضافة إلى ذلك، يُطلق على fNIRS أيضًا اسم الطبوغرافيا الضوئية (OT). أصبحت التكنولوجيا ناضجة بشكل متزايد وتم تشكيل العديد من uygulamaları تدريجيًا.
الخلفية التاريخية لـ fNIRS
يعود تاريخ fNIRS إلى عام 1977، عندما اكتشف جوبسيس لأول مرة شفافية الدماغ للضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء، مما فتح الباب أمام قياسات غير جراحية لأكسجة الدماغ. وفي وقت لاحق، توسع تطبيق NIRS تدريجيًا، خاصة في أوائل التسعينيات، مع نشر العديد من الدراسات حول تطبيق NIRS على البالغين، وتم الاعتراف بإمكانياته تدريجيًا.
بدأت فرق البحث اليابانية في استكشاف أنظمة مراقبة الدماغ المعتمدة على ضوء الأشعة تحت الحمراء في منتصف الثمانينيات، واقترحت لأول مرة مفهوم "التضاريس البصرية" في عام 1995.
لقد تطورت التكنولوجيا بشكل أكبر حتى يومنا هذا، وأصبحت العديد من أجهزة fNIRS الجديدة القابلة للارتداء متاحة تدريجيًا، والتي يمكن أن تسهل مراقبة نشاط الدماغ في الحياة السريرية أو اليومية.
كيفية عمل fNIRS
يعمل fNIRS على أساس امتصاص الضوء وتشتته. بعد أن يصدر مصدر الضوء ضوءًا قريبًا من الأشعة تحت الحمراء، فإنه يخترق أنسجة سطح الدماغ، اعتمادًا على خصائص الأنسجة المختلفة والهيم، سيتم امتصاص جزء من الضوء أو تشتيته. وقام الباحثون بقياس هذه التغيرات في الضوء لتقدير كمية الهيم المؤكسج وغير المؤكسج في الدم.
تُعد تقنية fNIRS مناسبة بشكل خاص لدراسة تدفق الدم وحالة الأوكسجين في المناطق المحلية من الدماغ، مما يوفر رؤى مهمة حول النشاط العصبي.
نطاق التطبيق
تغطي تطبيقات fNIRS العديد من المجالات، بما في ذلك واجهة الدماغ والحاسوب (BCI)، وأبحاث نقص الأكسجة في بيئة الهضبة، وتحليل الاتصال الوظيفي للدماغ. خاصة في بيئات الهضاب، يمكن أن يساعد fNIRS في دراسة كيفية التعامل مع نقص الأكسجين.
إمكانات المستقبل
مع التقدم التكنولوجي المستمر، تتزايد إمكانات تطبيق fNIRS في مجالات الطب وعلم النفس. فهو لا يوفر بيانات قيمة لدراسة أمراض الدماغ فحسب، بل يمكنه أيضًا تحسين فهمنا لوظيفة الدماغ وترابطاته.
هل يمكن أن يؤدي تطور هذه التكنولوجيا إلى إحداث ثورة في الطريقة التي نفهم بها الدماغ؟
في المستقبل، ستشكل كيفية تعزيز وتحسين التقنيات والمعايير المطلوبة تحديًا كبيرًا للعلماء. وفي الوقت نفسه، لن يساعدنا البحث المستمر حول fNIRS على فهم استجابات الإجهاد العصبي الشائعة فحسب، بل قد يكشف أيضًا المزيد عن العلاقة الجوهرية بين نشاط الدماغ والسلوك. هل هناك أي أسرار أعمق مخفية في هذا؟
