Actuellement, les méthodes d'imagerie cérébrale courantes dans de nombreux établissements médicaux sont souvent confrontées à un certain nombre de défis: certaines sont invasives, d'autres peuvent contenir des radiations nocives et beaucoup sont difficiles à utiliser. Les chercheurs développent une méthode non invasive pour mesurer le flux sanguin vers le cerveau à l'aide de la spectroscopie infrarouge. Ceux-ci incluent un nouvel outil de fluorescence de papier qui peut imager l'activité cérébrale en 3D; Et une casquette portable avec un intégréLaser infrarougeQue même les bébés peuvent porter pour détecter les lésions cérébrales.
La mesure du flux sanguin cérébral est importante pour diagnostiquer un AVC et prédire une hémorragie sous-arachnoïdienne ou une lésion secondaire après une lésion cérébrale traumatique. Les médecins qui fournissent des soins neuro-intensifs souhaitent également surveiller la récupération d'un patient en imaginant le flux sanguin cérébral et l'oxygénation. La spectroscopie fonctionnelle de diffusion d'interférences, une méthode non invasive en cours de développement, utiliseLumière proche infrarougePour mesurer le flux sanguin dans le cerveau. Cette méthode est utilisée pour évaluer les lésions cérébrales à un coût inférieur à celui des scanners IRM et tomodensitomètres. Les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient utiliser la nouvelle technique pour mesurer le flux sanguin sous la surface plus rapidement et plus profondément que les techniques basées sur la lumière existantes. Ils pouvaient mesurer la pulsation du flux sanguin dans le cerveau, ainsi que les changements lorsque les volontaires recevaient une légère augmentation du dioxyde de carbone.
L'imagerie par photoluminescence montre la perspective d'une imagerie d'activité cérébrale 3D à grande vitesse et contraste. Dans cette technique, un faisceau laser mince (plaque de lumière) traverse directement une zone spécialisée de tissu cérébral, et un rapporteur d'activité fluorescent dans le cerveau répond en émettant un signal fluorescent qui peut être détecté au microscope. La numérisation de fines tranches de tissu permet une imagerie voluméique à grande vitesse et à contraste élevé de l'activité cérébrale. Actuellement, l'imagerie cérébrale fluorescente utilisant des tranches lumineuses d'organismes opaques comme les souris est difficile en raison de la taille des instruments nécessaires. Pour mener des expériences sur des animaux opaques, ainsi que sur de futurs animaux qui peuvent se déplacer librement, les chercheurs ont d'abord dû miniaturiser de nombreux composants.
Les chercheurs ont développé un minuscule générateur de plaques lumineuses ou une sonde nerveuse photonique qui peut être implantée dans le cerveau d'animaux vivants. Lorsqu'ils ont été testés sur des tissus cérébraux de souris qui avaient été génétiquement modifiées pour exprimer la protéine fluorescente dans leur cerveau, les chercheurs ont pu imager des régions aussi grandes que 240 μm en 490 μm. De plus, le niveau de contraste des images était meilleur que celui d'une autre méthode d'imagerie appelée microscope à épifluorescence. "Cette nouvelle technique de neurodétection photonique implantable génère des plaques lumineuses dans le cerveau, contournant de nombreuses limitations qui limitent l'utilisation de l'imagerie par fluorescence des plaques lumineuses dans les neurosciences expérimentales", ont déclaré les chercheurs. Nous prévoyons que cette technologie conduira à de nouvelles variantes de microscopie à plaque lumineuse pour l'imagerie cérébrale profonde et les expériences comportementales chez les animaux en mouvement libre."
Il n'existe actuellement aucun outil médical capable de créer une image inoffensive, en temps réel et constamment en mouvement du cerveau fragile d'un nouveau-né. Les IRM peuvent fournir une image précise du corps chez les adultes, mais leur utilisation chez les nourrissons présente des inconvénients, notamment la nécessité pour les patients de rester immobiles pendant la procédure. Les chercheurs ont développé un nouvel appareil portable qui pourrait être une avancée majeure. L'équipe a mis des lasers infrarouges dans de petites casquettes en tissu que les bébés peuvent porter. Combinés à des impulsions ultrasoniques, les scientifiques envoient des signaux inoffensifs au cerveau d'un enfant. Il fonctionne presque comme une échographie mais utilise la lumière pour fournir plus d'informations, des images plus détaillées et une résolution plus élevée.