Mózg wysyła światło przez czaszkę, wynika z najnowszych badań



Naukowcy odkryli, że ludzki mózg wysyła słabe sygnały świetlne, które można zarejestrować niezależnie od oświetlenia zewnętrznego. Naukowcy odkryli, w jaki sposób sygnały te są powiązane ze stanem psychicznym i czy można je wykorzystać do monitorowania aktywności mózgu. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie naukowym iScience. Wszystkie żywe tkanki podczas metabolizmu emitują bardzo słabe promieniowanie fotonowe. Światło to nie jest porównywalne z bioluminescencją, w której światło jest emitowane w wyniku reakcji chemicznych.

W przypadku ultrosłabego promieniowania fotonowego światło powstaje podczas przejścia cząsteczek ze stanu wzbudzonego do stanu spoczynku, a jego intensywność jest niezwykle niska – około miliona razy słabsza niż światło widzialne dla oka.

Mózg emituje więcej tego promieniowania niż inne narządy, co wynika z jego wysokiego zużycia energii oraz obecności cząsteczek, które mogą pochłaniać i emitować światło. Zespół naukowców z Algoma University, Tufts University i Wilfrid Laurier University zbadał możliwość wykorzystania tych słabych sygnałów świetlnych do monitorowania aktywności mózgu. W przeciwieństwie do istniejących metod, takich jak rezonans magnetyczny lub spektroskopia w podczerwieni, pomiar ultra słabej emisji fotonów (UPE) nie wymaga naświetlania mózgu. W eksperymencie wzięło udział 20 zdrowych osób dorosłych. W ciemnym pomieszczeniu za pomocą fotopowielaczy zarejestrowano sygnały świetlne w okolicy tylnej części głowy i skroni, a aktywność elektryczną mózgu zmierzono za pomocą elektroencefalografii (EEG). Uczestnicy wykonywali proste zadania: siedzieli z otwartymi i zamkniętymi oczami i słuchali sygnałów dźwiękowych.

Wyniki wykazały, że światło emitowane przez mózg różniło się od światła otoczenia pod względem zmienności i składu częstotliwości. Sygnały charakteryzowały się powolnymi drganiami o częstotliwości poniżej 1 Hz, które były szczególnie widoczne w okolicy tylnej części głowy.

W przypadku zmiany stanu, na przykład podczas zamykania oczu, wskaźniki UPE stabilizowały się i zmieniały, co wskazuje na związek z wewnętrznymi procesami zachodzącymi w mózgu. Kierunek zmian był jednak różny u poszczególnych uczestników. Porównując promieniowanie fotonowe z rytmami elektrycznymi mózgu, stwierdzono słabą korelację. Rytmy alfa, które są związane ze stanem relaksacji i nasilają się przy zamkniętych oczach, wykazały związek z UPE w okolicy tylnej części głowy, ale tylko w tym stanie.

Podobne zależności stwierdzono podczas stymulacji dźwiękowej w okolicy skroniowej, ale były one nieistotne. Autorzy badania zwracają uwagę na pewne ograniczenia: Niewielka wielkość próby, ograniczona liczba czujników i szerokie spektrum zarejestrowanych długości fal utrudniają dokładniejszą analizę. Aby poprawić wyniki, konieczne jest zwiększenie liczby czujników i zastosowanie bardziej specjalistycznych filtrów. Pomoże to lepiej zlokalizować źródła promieniowania i zrozumieć, które komórki mózgowe biorą udział w tym procesie. Ponadto należy zbadać, w jaki sposób sygnały świetlne manifestują się w innych tkankach organizmu oraz jak wpływają na nie wiek, płeć i stan zdrowia. Uczenie maszynowe i nowe techniki obrazowania mogą pomóc w rozszyfrowaniu wzorców UPE i wykorzystaniu ich do diagnozowania i monitorowania chorób mózgu.

Naukowcy uważają, że fotoencefalografia, oparta na pomiarze ultralekkiego promieniowania fotonowego, może stać się nowym nieinwazyjnym narzędziem do badania mózgu z wysoką rozdzielczością czasową. Umożliwia ona śledzenie procesów metabolicznych związanych ze stresem oksydacyjnym i może potencjalnie znaleźć zastosowanie w praktyce klinicznej.

---

Amon
www.strefa44.pl
www.strefa44.com.pl