Vedci z kanadskej Algoma University v Ontáriu odhalili fascinujúci fenomén. ľudský mozog prirodzene vyžaruje slabé, no merateľné svetelné emisie. Hoci tieto emisie nie sú voľným okom viditeľné, tento objav by mohol výrazne ovplyvniť budúce diagnostické a terapeutické prístupy v medicíne.
Luminiscencia mozgu
Výskumnícky tím sa zameral na vyšetrovanie mozgových oblastí spojených s vizuálnymi a neverbálnymi procesmi. Predmetom detailného skúmania boli ľavý okcipitálny lalok, ktorý riadi schopnosť spracovať vizuálne podnety, a taktiež pravý temporálny lalok, centrum mozgu zodpovedné za spracovanie neverbálnej komunikácie. Vedci zistili, že tieto oblasti produkujú mimoriadne slabé, ale jednoznačné svetelné emisie, označované ako ultra-slabé fotónové emisie (UPE).
Tieto emisie vznikajú počas procesu oxidačného metabolizmu, kedy elektróny pri strate energie uvoľňujú fotóny – čím fakticky vzniká priama produkcia viditeľného svetla. Odborníci však zdôrazňujú, že tento jav sa odlišuje od bežnej biologickej luminiscencie, akú nájdeme u svetlušiek či morských živočíchov, rovnako ako aj od fosforescencie (známej napríklad z predmetov svietiacich v tme). Súčasne sa tieto emisie líšia aj od klasického tepelného žiarenia, ktoré je založené na tepelnom pohybe častíc.
Výsledky štúdie sú o to pozoruhodnejšie, že hoci už predchádzajúci výskum preukázal schopnosť ľudského tela ako celku produkovať slabé svetelné signály, zameranie na samostatný ľudský mozog je z technologického aj medicínskeho hľadiska celkom nový prístup s mimoriadnym potenciálom.
Praktické využitie v lekárskej diagnostike
Významným prínosom objavu by mohli byť nové diagnostické metódy založené na identifikácii a interpretácii týchto fotónových emisií. Pretože sú UPE priamo spojené s energeticky náročnou aktivitou mozgu, ich analýza by mohla slúžiť na skorú detekciu niektorých neurologických abnormalít vrátane začínajúcich mozgových nádorov, miernych traumatických poranení mozgu či neurotoxických poškodení.
Štúdia naznačuje, že diagnostika založená na UPE bude možno schopná odhaliť tieto problémy vo výrazne raných štádiách, čím umožní efektívnejšie terapeutické zásahy a zlepší prognózu pacientov. Navyše, táto diagnostická metóda by mohla do istej miery nahradiť súčasné invazívnejšie vyšetrovacie technológie, ako sú pozitronová emisná tomografia (PET) alebo zobrazovanie magnetickou rezonanciou (MRI). Tieto tradičné techniky totiž často prinášajú riziko interferovania s normálnymi funkciami či aktivitou mozgu vyšetrovaného pacienta.
Podľa vedúcej autorky štúdie Hayley Casey by výrazným benefitom použitia tejto novej technológie bolo práve využitie prirodzenej metabolickej aktivity mozgu ako presného biomarkera. Táto vlastnosť umožňuje nielen neinvazívne sledovať priebeh ochorení, ale aj eliminovať komplikácie spojené s dlhodobým či opakovaným vystavovaním pacientov pôsobeniu magnetických polí a rádioaktívnych látok, ktoré sú bežnou súčasťou štandardných diagnostických procedúr.
Chcú ísť ďalej
Výskumný tím z Algoma University momentálne plánuje rozsiahlejšie klinické štúdie s cieľom podrobnejšie charakterizovať možnosti použitia UPE diagnostiky. Vedci očakávajú, že ďalšie zdokonaľovanie fotónových senzorov a analytických zariadení umožní lekárom presnejšie vizualizovať zmeny v metabolickej aktivite mozgu, a tak včas zachytiť patologické procesy.
Neprehliadnite
Okrem zdravotnej sféry môže objav predstavovať aj výrazný krok vpred vo vývoji neurotechnologických aplikácií využívajúcich jemné zmeny svetelných emisí na monitorovanie kognitívnych a emocionálnych stavov človeka. Dôležitým smerom ďalšieho výskumu teda bude praktická implementácia UPE technológií v diagnostike, prognóze a potenciálne aj v liečbe neurologických stavov.
Nové poznatky výskumu tak ukazujú, že dávne metafory o „rozsvietenom mozgu“ môžeme v budúcnosti vnímať doslova – ľudské myslenie sa nepochybne stáva žiarivou témou vedeckého záujmu a ďalšie výskumy môžu priniesť široké spektrum neočakávaných medicínskych aj technologických objavov.
