کاشت پنجره در جمجمه برای درک افکار با استفاده از فراصوت

محققان ایمپلنتی را در جمجمه این مرد کاشته‌اند که به امواج فراصوت اجازه عبور می‌داد. این امواج پس از ورود به مغز از این پنجره «شفاف صوتی» (آکوستیک)، از مرزهای بین بافت‌ها رد شدند. سپس برخی از این موج‌های بازتاب‌یافته به کاوشگر فراصوت که به یک اسکنر متصل بود بازگشتند. این داده‌‌‌ها به دانشمندان امکان داد از آنچه در مغز این مرد می‌گذشت، تصویری تولید کنند؛ شبیه به آنچه هنگام سونوگرافی جنین در شکم مادر انجام می‌شود.

این تیم تحقیقاتی با کمک این امواج تغییرات حجم خون در طول زمان را به‌ویژه با زوم‌ کردن روی قشر جداری خلفی و قشر حرکتی مغز زیر نظر گرفتند. هر دو این مناطق به هماهنگی حرکات کمک می‌کنند.

بررسی تغییرات حجم خون روشی غیرمستقیم برای بررسی فعالیت سلول‌های عصبی یا نورون‌ها است زیرا زمانی که نورون‌ها فعال‌ترند، به اکسیژن و مواد غذایی که رگ‌های خونی آن‌ها را تامین می‌کنند، بیشتر نیاز دارند.

این مطالعه بر اساس تحقیقات قبلی روی پستانداران غیرانسان انجام شد و محققان توانستند فعالیت‌های سلول‌های عصبی مغز انسان را حین انجام دادن کارهای مختلف مانند بازی ویدیویی یا گیتار زدن، به‌دقت زیرنظر بگیرند. 

 

سونوگرافی عملکردی یا همان تصویربرداری که تغییرات حجم خون در مغز را ردیابی می‌کند، جایگزینی امیدوارکننده برای روش‌های رایج تصویربرداری مغز است زیرا به نظر می‌رسد به تغییرات در فعالیت‌های مغز حساس‌تر است. علاوه‌براین، تصاویر به دست آمده وضوح بالاتری دارند و به دراز کشیدن طولانی‌مدت بیمار در دستگاه‌های تصویربرداری‌‌ معمول در بیمارستان‌‌ هم نیازی نیست و از لحاظ نظری، می‌توان فعالیت‌ مغزی بیمار را در محیط‌های واقعی، مثلا حین فعالیت‌های معمولی، ردیابی کرد. 

جمجمه انسان همواره مانعی در برابر امواج فراصوت بوده و از ورود آن‌ها به مغز جلوگیری می‌کرده است. به همین دلیل تیم تحقیقاتی این روش را روی بیماری آزمایش کرد که برای کاهش فشار مغزش پس از یک آسیب شدید، بخشی از جمجمه‌اش را برداشته بودند و برای او یک ایمپلنت شفاف صوتی ساخت؛ آنچه ممکن است در آینده به بیماران دچار آسیب‌مغزی محدود نباشد.

از آنجا که در تعدادی از جراحی‌ها برداشتن بخشی از جمجمه الزامی است، ممکن است بسیاری از بیماران بتوانند از یک ایمپلنت جمجمه‌ای شفاف برای عبور سیگنال‌های صوتی بهره‌مند شوند.