Ученые давно используют ближний инфракрасный свет, чтобы изучать мозг без вмешательства. Метод называется fNIRS — он измеряет, как свет поглощается кровью, и по этим данным определяет активность. Технология дешевая и удобная, но у нее есть серьезный минус: она не видит глубокие участки мозга. Свет проникает только на 4 см — этого хватает, чтобы исследовать кору, но не глубинные зоны, отвечающие за память, эмоции и движение. Из-за этого без дорогих МРТ-аппаратов такие области остаются недоступными.

fNIRS (функциональная спектроскопия ближнего инфракрасного диапазона) — метод, который измеряет уровень кислорода в крови мозга с помощью инфракрасного света. Чем активнее участок мозга, тем больше он поглощает свет.

Но исследователи из Университета Глазго сделали то, что раньше считалось невозможным: они зафиксировали свет, прошедший через всю голову взрослого человека. Их работа, опубликованная в издании Neurophotonics, доказывает — если правильно настроить оборудование, можно уловить фотоны, которые преодолели даже самое широкое расстояние черепа.

Эксперимент провели с мощными лазерами и сверхчувствительными датчиками. Луч направляли на одну сторону головы добровольца, а детектор ловил сигнал с противоположной. Условия идеально контролировали, чтобы отсечь посторонний свет и поймать редкие фотоны, пробившиеся сквозь кость и мозг.

Компьютерное моделирование показало, как свет движется через слои головы. Результаты совпали с реальными данными: фотоны действительно прошли насквозь. Интересно, что свет выбирал пути с меньшим рассеиванием — например, вдоль спинномозговой жидкости.

Пока метод не готов для повседневного применения: замеры заняли 30 минут, а испытуемый был светлокожим и без волос. Но сам факт, что свет удалось поймать после такого путешествия, заставляет пересмотреть пределы возможного для fNIRS. В будущем это может привести к созданию портативных устройств для глубокого сканирования мозга — и тогда диагностика инсультов, травм или опухолей станет доступнее даже вдали от томографов.

Исследование открывает путь к дешевым и мобильным методам диагностики. Например:

• Раннее выявление инсультов — если технологию доработают, ее можно применять в скорой помощи или на дому.
• Мониторинг нейродегенеративных болезней  (например, Альцгеймера) без частых МРТ.
• Изучение эмоций и памяти — сейчас для этого нужны громоздкие установки, а новый подход может упростить процесс.

Главное преимущество — потенциальная замена дорогих аппаратов в регионах, где нет доступа к современной технике.

Однако метод пока не универсален: он сработал только на светлой коже без волос, а темный пигмент или густые волосы могут блокировать свет. Кроме того, 30 минут на один замер — слишком долго для клинической практики. Потребуются годы доработок, чтобы технология стала массовой.

Ранее ученые выяснили, что климатические катастрофы оказывают влияние на мозг детей, когда они еще находятся в утробе материю