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科学者は人間の頭全体を通過する光を検出し、脳イメージングのための新しいドアを開く

成人の頭全体を通して光子を検出すると、非侵襲的な光学脳イメージングで現在アクセスできない脳の領域へのアクセスのために、脳内の光子輸送の限界を探ります。クレジット：J。Radford et al。、doi：10.1117/1.NPH.12.2.025014 何十年もの間、科学者は近赤外光を使用して脳を非侵襲的な方法で研究してきました。 FNIRS（機能的近赤外分光法）として知られるこの光学技術は、活動を推測するために、脳の血液によって光がどのように吸収されるかを測定します。 携帯性と低コストで評価されているFNIRSには大きな欠点があります。脳の奥深くには見えません。光は通常、脳の最も外側の層にのみ到達します。深さは約4センチメートルです。脳の表面を調べるのに十分ですが、記憶、感情、動きなどの重要な機能に関与するより深い領域はありません。 この欠点により、MRIマシンのような高価でかさばる機器なしで、より深い脳領域を研究する能力が制限されています。 現在、グラスゴー大学の研究者は、以前は不可能だと思っていた何かを実証しています。大人の人間の頭をずっと旅した光を検出します。 彼らの研究、「大人の人間の頭全体を通る光子輸送」、 公開 で 神経恐怖症、適切なセットアップを使用して、頭の片側から他の側に通過する光子を測定することが可能であることを示しています。 これを達成するために、チームは慎重に制御された実験で強力なレーザーと非常に敏感な検出器を使用しました。彼らは、ボランティアの頭の片側にパルスレーザービームを指示し、反対側に検出器を配置しました。セットアップは、他のすべての光をブロックし、頭蓋骨と脳を完全に旅した少数の光子を捕まえる可能性を最大化するように設計されています。 また、研究者は詳細なコンピューターシミュレーションを実行して、頭の複雑な層を光がどのように移動するかを予測しました。これらのシミュレーションは、実験結果と密接に一致し、検出された光子が実際に頭全体を移動したことを確認しました。 興味深いことに、シミュレーションは、光が脳脊髄液などの散乱が低い脳の領域によって導かれる特定の経路をたどる傾向があることを明らかにしました。 このブレークスルーは、現在の技術が許すよりも深い脳領域に到達できる新しい光学デバイスを設計することが可能であることを示唆しています。 現在の方法は日常の使用にはまだ実用的ではありませんが、30分間のデータ収集が必要であり、肌と髪の毛がない被験者のみで機能しますが、この極端な極端なケースは、頭を横切って光を検出することで、コミュニティに次世代のFNIRSシステムが何が可能かを再考することができます。 さらなる開発により、このアプローチは、より手頃な価格で携帯用の形で、診療所や家に深い頭脳イメージングをもたらすのに役立つかもしれません。これにより、最終的には、特にMRIまたはCTスキャンへのアクセスが限られている環境で、脳卒中、脳損傷、腫瘍などの状態を診断および監視するためのより良いツールにつながる可能性があります。 詳細： ジャック・ラドフォードら、大人の人間の頭全体を通る光子輸送、 神経恐怖症 （2025）。 2：10.1117/1.NPH.12.2.025014 によって提供されます グラスゴー大学 引用：科学者は人間の頭全体を通過する光を検出し、脳のイメージングのための新しいドアを開き（2025年6月13日）、2025年6月16日https：//medicalxpress.com/news/2025-06-scientists--scientists-entire-human-doors-brain.htmlから取得 このドキュメントは著作権の対象となります。私的な研究や研究の目的のための公正な取引とは別に、書面による許可なしに再現される部分はありません。コンテンツは情報のみで提供されます。 #科学者は人間の頭全体を通過する光を検出し脳イメージングのための新しいドアを開く