Mehele tehti kolba sisse aken – loe, mida on sealt näha

Pilt on illustratiivne. Foto: Shutterstock

Teadlased on esmakordselt kasutanud ultraheli, et piiluda inimese ajju. Mehe ajutegevust registreeriti, kui ta täitis ülesandeid väljaspool meditsiiniasutust, sealhulgas videomängu mängides. Selle võimaldamiseks paigaldasid teadlased mehe koljusse materjali, mis lubas ultraheli lainetel tema ajju siseneda.

Pärast selle «akustiliselt läbipaistva» akna läbimist põrkusid need lained kudedevahelistelt piiridelt tagasi. Osa peegeldunud lainetest naasis ultraheli sondi juurde, mis oli ühendatud skanneriga. Andmed võimaldasid teadlastel luua pildi sellest, mis mehe ajus toimus, sarnaselt sellele, kuidas ultraheli skaneeringud visualiseerivad loodet emakas.

Teadlased jälgisid aja jooksul verehulga muutusi ajus, keskendudes spetsiaalselt aju piirkondadele, mida nimetatakse tagumiseks kiirusagaraks ja motoorseks ajukooreks. Mõlemad need piirkonnad aitavad liikumist koordineerida.

Verehulga muutuste hindamine on üks viis ajurakkude aktiivsuse kaudseks jälgimiseks. Seda seetõttu, et kui neuronid on aktiivsemad, vajavad need rohkem hapnikku ja toitaineid, mida toimetavad kohale veresooned.

Uus uuring tugines varasematele uuringutele primaatidega. Nüüd, töötades inimesega, suutsid teadlased kasutada ultraheli kuvamist, et jälgida täpset neuronaalset aktiivsust mehe ajus, kui ta täitis erinevaid ülesandeid, nagu lihtsa videomängu või kitarri mängimine. Meeskond kirjeldas oma leide ajakirjas Science Translational Medicine avaldatud artiklis.

«Nii nagu primaatide puhul, näitasid patsiendi ultraheliandmed kavatsusi – liigutada seda juhtkangi, mängida seda kitarri – samal ajal kui tegevusi läbi viidi,» ütles dr Charles Liu, uuringu kaasautor ja Lõuna-California ülikooli neurokirurg, avalduses.

Funktsionaalset ultraheli kuvamist – mis tähendab ultraheli, mis jälgib verehulga muutusi ajus – peetakse paljutõotavaks alternatiiviks traditsioonilistele aju kuvamistehnikatele, nagu funktsionaalne magnetresonantstomograafia (fMRT). Seda seetõttu, et see on tundlikum aju aktiivsuse muutuste suhtes. Lisaks on saadud piltide lahutusvõime kõrgem ja meetod ei nõua patsientidelt pikka aega masinas liikumatult lamamist.

Seega võiks teoreetiliselt jälgida patsientide ajutegevust reaalsetes oludes. See on praegu võimalik ambulatoorse EEG-ga (elektroentsefalograafiaga), kuid EEG jälgib elektrilist aktiivsust, mitte verevoolu, ja teeb seda läbi peanaha ja kolju, seega ei ole see väga täpne.

Samamoodi on inimkolju ajalooliselt olnud barjääriks ultraheli lainetele, takistades nende ajju sisenemist. Sellepärast ületasid Liu ja tema kolleegid uues uuringus selle takistuse, testides oma lähenemist patsiendil, kellel oli osa koljust eemaldatud. Seda tehti selleks, et leevendada survet ajus pärast rasket traumaatilist ajukahjustust (TBI).

Tavaliselt pannakse patsientidele, kes läbivad selle protseduuri, titaanist võrk või spetsiaalselt valmistatud implantaat, et asendada puuduv koljuosa. Selles uuringus ehitas meeskond akustiliselt läbipaistva implantaadi. Tulevikus ei pruugi uus tehnika piirduda ainult TBI patsientidega, ütlesid uuringu autorid.

Allikas: Livescience