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Leyendo los secretos del cerebro a partir de la luz: ¿Cómo capta fNIRS cambios sutiles en el cerebro?
A medida que avanza la tecnología, los científicos utilizan cada vez más métodos no invasivos para comprender cómo funciona el cerebro. Entre ellos, la espectroscopia funcional del infrarrojo cercano (fNIRS) ha demostrado un gran potencial en el estudio del cerebro humano. Esta tecnología utiliza luz infrarroja cercana para capturar la respuesta del cerebro a los estímulos externos, ayudando a los investigadores a analizar pequeños cambios en el cerebro.
fNIRS es una técnica de neuroimagen no invasiva que utiliza luz infrarroja cercana para medir la actividad hemodinámica cortical.
El principio de funcionamiento de fNIRS es relativamente simple. Estima los cambios en la concentración de hemoglobina emitiendo luz infrarroja cercana y observando el grado de absorción de luz. Debido a que la hemoglobina absorbe la luz infrarroja cercana, la fNIRS puede medir cambios en el flujo sanguíneo en el tejido cerebral, particularmente en áreas superficiales de la corteza cerebral. Esto permite utilizar fNIRS de forma complementaria con otras técnicas de neuroimagen, como la resonancia magnética funcional (fMRI) y la electroencefalografía (EEG), para proporcionar información cerebral más completa.
Historia del fNIRSYa en 1977, Jöbsis propuso utilizar luz infrarroja cercana para medir el estado de oxigenación del tejido cerebral. Con el avance de la tecnología, fNIRS se utilizó con éxito por primera vez en la investigación de adultos en 1993, lo que promovió el desarrollo de este campo. Hoy en día, esta tecnología ha marcado productos y continúa logrando avances en aplicaciones prácticas, especialmente en el desarrollo de dispositivos portátiles.
La tecnología fNIRS nos permite observar continuamente la actividad cerebral sin interferencias.
Ámbito de aplicación del fNIRS
fNIRS no sólo se utiliza en la investigación científica básica, sino que también ha demostrado un valor importante en muchos campos, como la medicina clínica, la psicología y la interfaz cerebro-computadora. Los estudios han demostrado que esta tecnología funciona bien en el monitoreo de la función cerebral, la evaluación del estado cognitivo y el diagnóstico de enfermedades.
Potencial para aplicaciones clínicasEn medicina, la fNIRS se utiliza para evaluar los efectos de la hipoxia y para monitorear el flujo sanguíneo cerebral en pacientes después de una cirugía. En el caso de los bebés extremadamente prematuros, la fNIRS se puede utilizar para monitorear la hipoxia cerebral y los cambios en el flujo sanguíneo cerebral, lo que juega un papel vital en la reducción del riesgo de daño cerebral. Además, esta tecnología también se utiliza durante muchas cirugías cardíacas para monitorear la oxigenación cerebral del paciente y así poder realizar una intervención oportuna.
Ventajas y desafíos de la tecnologíaLas principales ventajas de fNIRS son su no invasividad, su bajo coste y su portabilidad. Esto permite a los investigadores realizar experimentos en una variedad de entornos, desde el laboratorio hasta el entorno clínico e incluso en la vida cotidiana. Sin embargo, dado que las señales fNIRS provienen principalmente del tejido cerebral superficial, esto también genera algunos desafíos a la hora de medir eficazmente las regiones cerebrales más profundas.
Aunque fNIRS no puede reemplazar completamente otras técnicas de imágenes como fMRI, proporciona una nueva forma de observar la actividad cerebral.
Perspectivas de futuro
Con el desarrollo de la tecnología, fNIRS en el futuro será más miniaturizado e inteligente, e incluso podrá combinarse con inteligencia artificial para el análisis de datos. Podemos imaginar que esta tecnología tendrá aplicaciones más amplias en áreas como la salud mental, la educación y la ciencia cognitiva. Pero ¿podría este continuo aumento de la tecnología cambiar nuestra comprensión del cerebro?
Ante estas tecnologías en rápido desarrollo y perspectivas de investigación en constante cambio, no podemos evitar preguntarnos cómo fNIRS podrá revelar más sobre los misterios del cerebro humano en el futuro.
