Новый дизайн системы, которая «опрашивает» и показывает, как мозг переобучается

Мониторинг реабилитации пациентов с неврологическим повреждением, вызванным инсультом, побудил мексиканских ученых к разработке и производству прибора для функциональной инфракрасной спектроскопии (fNIRS -FD), способного идентифицировать пораженные участки мозга и участки, которые были активированы. при анализе содержания кислорода в кровотоке во время терапии.

"Это устройство, состоящее из оголовья или шлема, оснащенного излучателями и детекторами света, оксиметра (для измерения уровня кислорода), монитора и программного обеспечения. Его работа основана на инфракрасном свете, который проходит через кожу головы к коже черепа и отображает и "допрашивает" активность мозга для получения информации о клеточном метаболизме, изменениях кровотока и количестве кислорода," объясняет Карлос Херардо Тревиньо Паласиос, исследователь из Национального института астрофизики, оптики и электроники (INAOE) в Мексике.

Он подчеркивает, что пока они заканчивают разработку оксиметра и программного обеспечения для отображения изображений. Также они анализируют информацию, которая будет поступать на базовое оборудование и детекторы, и работают в строительной каске. Это не только поможет реабилитировать пациентов, но и создаст карту мозга, чтобы определить, какие части заменяют области, которые умерли в моторной коре после инсульта, и посмотреть, как тело переучивается с помощью реабилитации.

"Цель состоит в том, чтобы создать неинвазивную систему визуализации, чтобы избежать изолирования пациента в бокс-камере во время съемки мозга "фотография" с ограничениями процедуры, как при МРТ," говорит Тревиньо Паласиос.

Он отмечает, что, хотя последний метод также измеряет концентрацию кислорода, инфракрасная спектроскопия, несмотря на более низкое разрешение, не требует от пациента лежать неподвижно и требует только использования шлема, что позволяет врачу наблюдать за деятельностью мозга и прогрессом, продолжая реабилитационная терапия пациента. Дополнительные преимущества – портативность системы и низкая стоимость.

"Параллельно мы ищем быстрый оптический сигнал, то есть серию изменений, которые происходят за несколько миллисекунд до того, как нейрон становится активным на изображениях, что показывает потенциал действия нервной клетки," говорит исследователь INAOE.

Этот проект осуществляется совместно INAOE и Национальным институтом неврологии и нейрохирургии Министерства здравоохранения Мексики, где сотрудничество становится естественным, чтобы поднять исследование метода визуализации, основанного на взаимодействии света с материей, после предыдущего сотрудничества, когда реабилитация система терапии была разработана.

"Особые характеристики системы оптической визуализации делают ее уникальным инструментом в определенных задачах, когда нейровизуализация in-vivo и in-situ требуется неинвазивно и непрерывно в течение длительных периодов времени. Это случай исследования пластичности мозга у пациентов, проходящих двигательную реабилитацию, за которой следует следить при выполнении нейрореабилитационных упражнений во время терапевтических сеансов, которые могут длиться от 45 минут до часа," говорит Тревиньо Паласиос.