Исследователи впервые смогли буквально открыть окно в человеческий мозг и наблюдать за его работой в режиме реального времени.
Долгие годы ученые пытались разгадать, как функционирует человеческий мозг, но многие аспекты его работы оставались неясными. Однако недавно был достигнут значительный научный прорыв: ученые впервые в истории смогли установить прозрачное окно в череп пациента и наблюдать за его мозговой деятельностью в режиме реального времени, сообщает IFLScience.
Пациентом, согласившимся на этот эксперимент, стал 39-летний Джаред Хагер, который получил черепно-мозговую травму в 2019 году во время катания на скейтборде. Из-за травмы часть его черепа была удалена, чтобы дать место мозгу для набухания во время заживления. Пандемия коронавируса задержала установку прозрачного протеза на более чем два года. В ожидании операции Хагер решил принять участие в исследовательском проекте под руководством профессора Чарльза Лю из Медицинской школы Кека и Центра нейровосстановления Университета Южной Калифорнии, в сотрудничестве с Джонатаном Рассином и командой из Калифорнийского технологического института.
Исследование применяло технику функциональной ультразвуковой визуализации (фУЗИ), которая дешевле и удобнее для пациента по сравнению с МРТ. Пациенты с черепно-мозговыми травмами часто страдают неврологическими проблемами, такими как деменция, и ученые надеялись, что фУЗИ сможет помочь в мониторинге этих явлений. Однако фУЗИ не работает через обычный протез, поэтому была разработана идея “прозрачного окна”.
Команда создала протез из полиметилметакрилата, который восстановил череп и позволил собирать данные визуализации мозга. Пластик имел толщину 4 мм с участком 2 мм, который обеспечивал доступ ультразвука к мозгу. Ученые использовали фУЗИ, чтобы наблюдать за работой мозга Хагера, когда он выполнял различные задачи, такие как решение головоломок и игра на гитаре.
Результаты показали, что метод фУЗИ через прозрачное окно дает достаточно точные данные, чтобы быть полезным. Этот метод, в отличие от других платформ интерфейса “мозг-компьютер”, не требует внедрения электродов в мозг, что упрощает его применение и снижает риски.