În primul rând, oamenii de știință au folosit undele cu ultrasunete pentru a privi în interiorul unei persoane creier. Activitatea creierului bărbatului a fost înregistrată în timp ce a îndeplinit sarcini în afara unei unități medicale, inclusiv a juca un joc video.
Pentru a realiza această performanță, cercetătorii au implantat în craniul bărbatului un material care a permis undelor ultrasunete să treacă în creierul său.
După ce au intrat prin această fereastră „transparentă acustic”, aceste valuri au sărit în limitele dintre țesuturi. Unele dintre undele care sară au revenit apoi la sonda cu ultrasunete, care a fost conectată la un scaner. Datele au permis oamenilor de știință să construiască o imagine a ceea ce se întâmplă în creierul bărbatului, similar cu modul în care scanările cu ultrasunete pot vizualiza un făt în pântec.
Echipa a monitorizat modificările volumului sanguin din creier de-a lungul timpului, în special mărind regiunile creierului numite cortexul parietal posterior si cortexul motor. Ambele regiuni ajută la coordonarea mișcării.
Evaluarea modificărilor volumului sanguin este o modalitate de a urmări indirect activitatea celulelor creierului. Asta pentru că atunci când neuronii sunt mai activi, au nevoie de mai mult oxigen și nutrienți, care sunt furnizați de vase de sânge.
Noul studiu s-a bazat pe anterior cercetare la primatele non-umane. Acum, lucrând cu o persoană, oamenii de știință au reușit să folosească imagistica cu ultrasunete pentru a monitoriza activitatea neuronală precisă care se desfășoară în creierul unui bărbat în timp ce acesta desfășura diverse sarcini, cum ar fi să joace un simplu joc video de conectare și să cânte o chitară. Echipa și-a descris descoperirile într-o lucrare publicată pe 29 mai în jurnal Medicină translațională a științei.
„Așa cum a fost cazul primatelor non-umane, datele cu ultrasunete ale pacientului au indicat intenții – mișcați acest joystick, bătuți chitara – în timp ce acțiunile în sine erau întreprinse.” Dr. Charles Liuco-autor al studiului senior și un neurochirurg la Universitatea din California de Sud, a spus într-un afirmație.
Imagistica cu ultrasunete funcționale — adică ultrasunete care urmăresc modificările volumului sanguin din creier — sunt considerate a alternativă promițătoare la tehnici convenționale de imagistică a creierului, cum ar fi imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI). Asta pentru că se crede că mai sensibil la modificările activității creierului. În plus, imaginile rezultate au o rezoluție mai mare, iar metoda nu necesită ca pacienții să stea nemișcați într-o mașină pentru perioade lungi de timp într-un spital.
Ca atare, ați putea urmări, teoretic, activitatea creierului pacienților în condiții reale. Acest lucru este posibil în prezent cu EEG ambulatoriudar EEG urmărește activitatea electrică, mai degrabă decât fluxul de sânge, și face acest lucru prin pielea capului și a craniului, deci nu este foarte precis.
În mod similar, craniul uman a fost istoric o barieră în calea undelor cu ultrasunete, împiedicându-le să intre în creier. De aceea, în noul studiu, Liu și colegii au depășit acest obstacol testându-și abordarea la un pacient căruia i-a fost îndepărtat o parte din craniu. Acest lucru a fost făcut pentru a elibera presiunea din creier după o leziune cerebrală traumatică severă (TBI).
În mod normal, pacienților cu TBI care sunt supuși acestei proceduri li se administrează o plasă de titan sau un implant personalizat înlocuiți partea lipsă a craniului lor. În acest caz, echipa a construit implantul transparent acustic. În viitor, noua tehnică ar putea să nu se limiteze la pacienții cu TBI, au spus autorii studiului.
„Există o serie de intervenții care necesită îndepărtarea unei părți a craniului”, Mihail Shapiro, coautor al studiului și profesor de inginerie chimică și inginerie medicală la Caltech, a spus în declarație. „Așadar, există mulți pacienți care ar putea beneficia de un implant cranian care este transparent pentru semnalele acustice pe care le utilizează ultrasunetele”.
Te-ai întrebat vreodată de ce unii oameni își construiesc mușchi mai ușor decât alții sau de ce ies pistruii la soare? Trimite-ne întrebările tale despre cum funcționează corpul uman community@livescience.com cu subiectul „Health Desk Q” și este posibil să vedeți răspunsul la întrebarea dvs. pe site!