Language
Country/Area
No result found
Чтение секретов мозга с помощью света: как fNIRS улавливает едва заметные изменения в мозге?
По мере развития технологий ученые все чаще используют неинвазивные методы, чтобы понять, как работает мозг. Среди них функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия (fNIRS) продемонстрировала большой потенциал в изучении человеческого мозга. Эта технология использует ближний инфракрасный свет для фиксации реакции мозга на внешние стимулы, помогая исследователям анализировать мельчайшие изменения в мозге.
fNIRS — это неинвазивный метод нейровизуализации, который использует ближний инфракрасный свет для измерения кортикальной гемодинамической активности.
Принцип работы fNIRS относительно прост. Он оценивает изменения концентрации гемоглобина, испуская свет в ближнем инфракрасном диапазоне и наблюдая за степенью поглощения света. Поскольку гемоглобин поглощает ближний инфракрасный свет, фБИК-спектроскопия позволяет измерять изменения кровотока в мозговой ткани, особенно в поверхностных областях коры головного мозга. Это позволяет использовать fNIRS в качестве дополнения к другим методам нейровизуализации, таким как функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) и электроэнцефалография (ЭЭГ), для получения более полной информации о мозге.
История fNIRS
Еще в 1977 году Йобсис предложил использовать ближний инфракрасный свет для измерения уровня оксигенации мозговой ткани. Благодаря развитию технологий в 1993 году впервые была успешно использована fNIRS в исследованиях взрослых, что способствовало развитию этой области. Сегодня эта технология стала брендовой и продолжает совершать прорывы в практических приложениях, особенно в разработке носимых устройств.
Технология fNIRS позволяет нам непрерывно наблюдать за активностью мозга без помех.
Область применения fNIRS
fNIRS используется не только в фундаментальных научных исследованиях, но и показала важную ценность во многих областях, таких как клиническая медицина, психология и интерфейс мозг-компьютер. Исследования показали, что эта технология эффективна при мониторинге функций мозга, оценке когнитивного статуса и диагностике заболеваний. Потенциал для клинического применения
В медицине fNIRS используется для оценки последствий гипоксии и мониторинга мозгового кровотока у пациентов после хирургических операций. У крайне недоношенных детей фБИК-спектроскопию можно использовать для мониторинга гипоксии мозга и изменений мозгового кровотока, что играет важную роль в снижении риска повреждения мозга. Кроме того, эта технология также используется во время многих операций на сердце для мониторинга оксигенации мозга пациента, чтобы можно было своевременно принять меры.
Преимущества и проблемы технологий
Основными преимуществами метода fNIRS являются его неинвазивность, низкая стоимость и портативность. Это позволяет исследователям проводить эксперименты в самых разных условиях: от лабораторных до клинических и даже в повседневной жизни. Однако, поскольку сигналы fNIRS в основном поступают из поверхностной ткани мозга, это также приводит к некоторым проблемам при эффективном измерении более глубоких областей мозга.
Хотя fNIRS не может полностью заменить другие методы визуализации, такие как фМРТ, он предоставляет новый способ наблюдения за активностью мозга.
Перспективы на будущее
С развитием технологий fNIRS в будущем станет более миниатюрным и интеллектуальным и даже сможет сочетаться с искусственным интеллектом для анализа данных. Мы можем себе представить, что эта технология найдет более широкое применение в таких областях, как психическое здоровье, образование и когнитивная наука. Но может ли этот постоянный рост технологий изменить наше понимание мозга? <нижний колонтитул>
Столкнувшись с этими быстро развивающимися технологиями и постоянно меняющимися перспективами исследований, мы не можем не задаться вопросом, как fNIRS сможет раскрыть больше информации о тайнах человеческого мозга в будущем?
