SR: система мониторинга мозговой активности без имплантатов прошла тесты

pixabay.comУчёные из Лаборатории прикладной физики и Медицинской школы Университета Джонса Хопкинса объявили о прорыве в разработке неинвазивных нейроинтерфейсов (BCI). Результаты их исследования, опубликованные в журнале Scientific Reports, показывают возможность считывания информации из мозга без необходимости хирургического вмешательства, используя деформации нервной ткани как новый источник сигналов. Традиционные методы нейроинтерфейсов полагаются на инвазивные технологии, требующие имплантации датчиков в мозг для получения точных данных о нейронной активности. Новый подход, предложенный американскими учёными, основывается на регистрации микроскопических изменений ткани, возникающих при активации нейронов, что позволяет фиксировать мозговую активность без операции. Для выявления деформаций исследователи применили метод цифровой голографической визуализации (DHI), который позволяет отслеживать изменения высоты ткани с точностью до десятков нанометров. Система DHI использует лазерное облучение нервной ткани, а затем регистрирует отражённый свет с помощью высокочувствительной камеры, обеспечивая изображение высокой чёткости и фиксируя мельчайшие изменения в скорости движения ткани. Основной сложностью в работе учёных было отделение полезного сигнала от фоновых шумов, таких как кровоток и дыхание. Для этого была разработана специальная методика обработки данных, что позволило надёжно связывать зафиксированные деформации с моментами активации нейронов. Кроме того, исследователи выявили, что фоновый сигнал может содержать ценные данные о состоянии здоровья пациента, что расширяет возможности применения данной технологии. Особое внимание привлекло открытие способности системы измерять внутричерепное давление без инвазивных методов. Это может стать новым инструментом для мониторинга состояния мозга у пациентов, исключая необходимость хирургических процедур, что значительно упростит диагностику и оценку эффективности лечения. Новейшие технологии цифровой голографической визуализации открывают перспективы для дальнейшего развития нейроинтерфейсов и проведения высокоточного мониторинга нейронной активности без риска для пациента. Это достижение закладывает основу для создания доступных и эффективных интерфейсов мозг-компьютер, которые смогут помочь пациентам и улучшить возможности современной медицинской диагностики.