Группа исследователей из Университета Алгома во главе с Хейли Кейси впервые зафиксировала ультраслабое биофотонное излучение, исходящее от человеческого мозга. Работа опубликована в журнале Current Biology.
Ваш мозг излучает таинственный свет, который ученые пытаются прочитать
Группа исследователей из Университета Алгома, Канада впервые зафиксировала ультраслабое биофотонное излучение, исходящее от человеческого мозга, и показала, что его интенсивность меняется в зависимости от умственной активности.
Свет мозга. Discovery Access/Getty Images
Хорошо известно, что мозг генерирует электрические импульсы, которые регистрируются с помощью электроэнцефалографии. Мозг генерирует и слабое магнитное поле, фиксируемое методом магнитно-энцефалографии. Эти сигналы позволяют изучать динамику нейронной активности и выявлять нарушения в работе мозга. Но свет, который излучает мозг, до сих пор уловить не удавалось.
Еще с 1923 года известно, что человеческое тело излучает слабое свечение в видимом диапазоне, но новое исследование позволило зафиксировать это явление непосредственно в мозге. Ученые зарегистрировали крайне слабый свет — биофотоны, которые, хотя и не видимы невооруженным глазом, могут многое рассказать о процессах, происходящих в нашем мозге
Ученые провели уникальный эксперимент: они измеряли ультраслабое фотонное излучение мозга снаружи черепа и обнаружили, что интенсивность этого свечения меняется в зависимости от умственной активности человека. Это открытие может стать основой для создания нового неинвазивного метода диагностики состояния мозга — фотоэнцефалографии.
Свечение мозга
Схема экспериментальной установки и результаты.
Эксперимент проходил в полностью затемненном помещении. Участникам на голову надевали электроэнцефалографическую шапочку для отслеживания электрической активности мозга, а вокруг размещали сверхчувствительные фотоумножители, способные уловить даже самые слабые вспышки света.
В ходе теста фиксировались два состояния — покой и выполнение слуховых заданий. Оказалось, что мозг действительно излучает различимое количество фотонов, причем уровень этого свечения явно коррелирует с активностью, зарегистрированной электроэнцефалографом. В результате исследователям впервые удалось отделить мозговое излучение от фонового света и показать, что оно меняется при различных типах умственной деятельности.
Ученые утверждают, что биофотоны — это не просто побочный продукт теплового излучения, а особое явление, связанное с метаболизмом клеток: электроны, теряя энергию, испускают фотоны в диапазоне от ближнего инфракрасного до видимого света.
Ученые отмечают, что в будущем можно будет выяснить, имеют ли люди индивидуальный «световой отпечаток» мозга, и как паттерны этого излучения меняются при различных заболеваниях или нарушениях мозговой деятельности. Сейчас же главная задача — научиться усиливать и фильтровать эти сигналы для получения более точной информации о состоянии мозга.
Свет мозга
Ученые пишут: «Мы рассматриваем текущие результаты как демонстрацию принципиальной возможности различать паттерны излучения биофотонов, исходящих от человеческого мозга даже при крайне низкой интенсивности сигнала».
Открытие свечения мозга не только меняет привычные представления о человеческой физиологии, но и дает новый инструмент для диагностики и понимания работы мозга.