Đột phá: Chiếu được ánh sáng xuyên não người mà không cần phẫu thuật

não - Ảnh 1. — Các nhà nghiên cứu tin rằng phương pháp chiếu sáng xuyên sọ này có thể trở thành cầu nối công nghệ giữa điện não đồ (EEG) giá rẻ và MRI độ phân giải cao nhưng đắt đỏ - Ảnh: AI

Các nhà khoa học tại Đại học Glasgow (Scotland) vừa đạt được cột mốc chưa từng có: chiếu thành công chùm ánh sáng xuyên suốt từ bên này sang bên kia hộp sọ người. Thành công này mở ra hy vọng về một phương pháp chụp ảnh não không xâm lấn, rẻ hơn và linh hoạt hơn các thiết bị cồng kềnh hiện nay.

Hiện tại, kỹ thuật phổ cận hồng ngoại chức năng (fNIRS) được coi là một trong những phương pháp rẻ và dễ di chuyển nhất để ghi lại hoạt động của não bộ. Tuy nhiên, công nghệ này chỉ thâm nhập được vài cm dưới da đầu, khiến các máy cộng hưởng từ (MRI) vẫn là lựa chọn duy nhất nếu muốn "soi" sâu hơn.

Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí Neurophotonics, nhóm khoa học đã mở rộng độ nhạy của fNIRS bằng cách sử dụng tia laser cận hồng ngoại công suất cao hơn (vẫn trong giới hạn an toàn), đồng thời bổ sung hệ thống thu ánh sáng phức tạp hơn để phát hiện lượng photon cực nhỏ truyền qua được hộp sọ.

Trong loạt thử nghiệm, chỉ duy nhất một tình nguyện viên là nam giới da sáng màu, không có tóc, cho thấy ánh sáng truyền qua hoàn toàn từ bên này sang bên kia đầu. Quá trình quét kéo dài tới 30 phút và đòi hỏi điều kiện thiết lập cực kỳ chính xác.

Mặc dù kết quả còn hạn chế, nhóm nghiên cứu cho biết mục tiêu chính là chứng minh điều tưởng chừng không thể: cho ánh sáng đi xuyên suốt hộp sọ người trưởng thành. Để làm điều đó, họ đã hy sinh nhiều yếu tố như tốc độ quét, số lượng mẫu và điều kiện kiểm soát.

Dựa trên mô hình máy tính dựng từ ảnh quét 3D hộp sọ, nhóm đã dự đoán chính xác quỹ đạo photon. Điều thú vị là ánh sáng không phân tán ngẫu nhiên mà đi theo những đường ưu tiên, ví dụ như qua các khoang chứa dịch não tủy, vốn có độ trong suốt cao hơn. Phát hiện này mở ra khả năng nhắm đến các vùng não sâu hơn bằng cách thay đổi vị trí nguồn sáng bên ngoài.

Kỹ thuật fNIRS có nhiều lợi thế: nhỏ gọn, chi phí thấp, có thể mang ra cộng đồng, khác hẳn với các máy MRI đắt đỏ và cố định trong bệnh viện. Nếu được phát triển hoàn thiện, công nghệ mới có thể dùng để tầm soát sớm đột quỵ, u não hoặc theo dõi tổn thương não ngay tại hiện trường.

Các nhà nghiên cứu tin rằng phương pháp chiếu sáng xuyên sọ này có thể trở thành cầu nối công nghệ giữa điện não đồ (EEG) giá rẻ và MRI độ phân giải cao nhưng đắt đỏ. Trong tương lai, những thiết bị ảnh não di động có độ xuyên sâu cao sẽ góp phần đưa chẩn đoán thần kinh đến gần hơn với người dân, nhất là ở vùng sâu vùng xa.

Nghiên cứu hiện đang được xem là nền tảng để phát triển các thiết bị ảnh não thế hệ tiếp theo, phục vụ cả chẩn đoán bệnh lý lẫn nghiên cứu sự phát triển trí tuệ ở trẻ em và thoái hóa thần kinh ở người cao tuổi.

Trở lại chủ đề

MINH HẢI

Nguồn: https://tuoitre.vn/dot-pha-chieu-duoc-anh-sang-xuyen-nao-nguoi-ma-khong-can-phau-thuat-20250623092819004.htm