현재 많은 의료 설정에서 일반적인 뇌 영상 방법은 종종 여러 가지 문제에 직면 해 있습니다. 일부는 침습적이며 다른 일부는 유해한 방사선을 포함 할 수 있으며 많은 사람들이 사용하기 어렵습니다. 연구원들은 적외선 분광법을 사용하여 뇌로의 혈류를 측정하는 비 침습적 방법을 개발하고 있습니다. 여기에는 3D 로 뇌 활동을 이미지화 할 수있는 새로운 종이 형광 도구가 포함됩니다. 그리고 내장 된 웨어러블 캡적외선 레이저아기조차도 뇌 손상을 감지하기 위해 착용 할 수 있습니다.
뇌 혈류 측정은 뇌졸중을 진단하고 외상성 뇌 손상 후 지주막 하 출혈 또는 2 차 손상을 예측하는 데 중요합니다. 신경 집중 치료를 제공하는 의사는 또한 뇌 혈류와 산소 공급을 영상화하여 환자의 회복을 모니터링하려고합니다. 기능 간섭 확산 분광법, 현재 개발중인 비 침습적 방법, 사용근적외선 빛뇌의 혈류를 측정합니다. 이 방법은 MRI 및 CT 스캐너보다 저렴한 비용으로 뇌 손상을 평가하는 데 사용됩니다. 연구원들은 새로운 기술을 사용하여 기존 광 기반 기술보다 표면 아래의 혈류를 더 빠르고 깊게 측정 할 수 있음을 발견했습니다. 그들은 뇌의 혈류 맥동과 자원 봉사자들에게 이산화탄소가 약간 증가했을 때의 변화를 측정 할 수있었습니다.
광발광 영상은 고속 및 대조에서 3D 뇌 활동 영상의 전망을 보여줍니다. 이 기술에서 얇은 레이저 빔 (빛의 판) 은 뇌 조직의 특수 영역을 직접 통과합니다. 뇌의 형광 활동 기자는 현미경으로 감지 할 수있는 형광 신호를 방출하여 반응합니다. 얇은 조직 조각을 스캔하면 뇌 활동의 고속, 고 대비, 볼륨 이미징이 가능합니다. 현재 생쥐와 같은 불투명 한 유기체의 빛 조각을 사용하는 형광 뇌 영상은 필요한 도구의 크기 때문에 어렵습니다. 불투명 한 동물과 자유롭게 움직일 수있는 미래의 동물에 대한 실험을 수행하기 위해 연구자들은 먼저 많은 구성 요소를 소형화해야했습니다.
연구원들은 살아있는 동물의 뇌에 이식 할 수있는 작은 광판 발생기 또는 광자 신경 프로브를 개발했습니다. 뇌에서 형광 단백질을 발현하도록 유전자 조작 된 마우스의 뇌 조직에서 테스트했을 때 연구원들은 240 μm x 490 μm의 큰 영역을 이미지화 할 수있었습니다. 또한, 영상의 콘트라스트 레벨은 에피 형광 현미경으로 불리는 다른 이미징 방법보다 우수했습니다. "이 새로운 이식 가능한 광자 신경 감지 기술은 실험적 신경 과학에서 광판 형광 영상의 사용을 제한하는 많은 한계를 우회하여 뇌에 광판을 생성합니다." 라고 연구원들은 말했습니다. 우리는이 기술이 자유롭게 움직이는 동물의 심부 뇌 이미징 및 행동 실험을위한 새로운 변종 광판 현미경으로 이어질 것이라고 예측합니다."
현재 신생아의 연약한 뇌의 무해하고 실시간으로 끊임없이 움직이는 이미지를 만들 수있는 의료 도구는 없습니다. MRI 스캔은 성인의 신체에 대한 정확한 그림을 제공 할 수 있지만 유아에서의 사용은 환자가 수술 중에 가만히 남아 있어야하는 필요성을 포함하여 단점이 있습니다. 연구원들은 큰 발전이 될 수있는 새로운 웨어러블 장치를 개발했습니다. 팀은 적외선 레이저를 아기가 입을 수있는 작은 천 모자에 넣었습니다. 초음파 펄스와 결합하여 과학자들은 무해한 신호를 어린이의 뇌에 보냅니다. 그것은 거의 초음파 스캔처럼 작동하지만 빛을 사용하여 더 많은 정보, 더 자세한 이미지 및 더 높은 해상도를 제공합니다.
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