کشف شگفت‌انگیز دانشمندان: مغز انسان نور ساطع می‌کند

دانشمندان دریافتند مغز انسان به معنای واقعی کلمه نور ساطع می‌کند. امکان رصد این درخشش بسیار ضعیف که محصول جانبی فعالیت‌های متابولیک مغز است، با فناوری جدیدی فراهم شده است. این فناوری می‌تواند در آینده به تشخیص زودهنگام بیماری‌هایی مانند تومورهای مغزی، آلزایمر و پارکینسون کمک کند.

به گزارش Popular Mechanics، برخلاف تصور رایج که زیست‌تابی را محدود به موجوداتی مانند کرم‌های شب‌تاب یا برخی موجودات دریایی می‌داند، محققان دانشگاه آلگوما کانادا کشف کرده‌اند مغز انسان نیز می‌تواند نور تولید کند. این پدیده که «گسیل فوتون‌های فوق‌العاده ضعیف» (UPEs) نام دارد، بینشی تازه برای درک عملکرد مغز و سلامت آن به ما می‌دهد.

منشأ نور مغز چیست؟

این نور نتیجه مستقیم فعالیت‌های متابولیک و فرایند اکسیداسیون در سلول‌های مغزی است. هنگامی که الکترون‌ها انرژی خود را از دست می‌دهند، آن را به‌صورت فوتون (ذرات نور) آزاد می‌کنند. این درخشش به‌ قدری ضعیف است که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شود اما با استفاده از دستگاه‌های نوری فوق‌العاده حساس می‌توان آن را ثبت کرد.

مهم است بدانیم این پدیده با زیست‌تابی (Bioluminescence) که ناشی از واکنش‌های شیمیایی است، تفاوت دارد. UPE می‌تواند نشانگر مستقیم استرس اکسیداتیو، فرایند پیری و بیماری‌های تحلیل‌برنده عصبی باشد.

البته محققان دریافتند شدت و الگوی این درخشش با فعالیت‌های مغزی مختلف (مانند باز‌وبسته‌کردن چشم‌ها یا گوش‌دادن به موسیقی) همبستگی مستقیم دارد.

مسئله اصلی تشخیص این سیگنال‌های نوری بسیار ضعیف از نویز پس‌زمینه بود. محققان برای حل این مشکل، تکنیک تصویربرداری جدید و درحال توسعه‌ای به نام «فوتوانسفالوگرافی» را ابداع کردند. در این روش، شرکت‌کنندگان کلاه EEG مجهز به الکترود و لوله‌های تکثیرکننده نور (Photomultiplier Tubes) به سر می‌کنند که می‌تواند ضعیف‌ترین تشعشعات نوری را ردیابی کند. مزیت بزرگ این روش نسبت به تکنیک‌های رایج مانند PET اسکن یا fMRI، غیرتهاجمی‌ بودن و تأثیر نگذاشتن آن بر فعالیت طبیعی مغز است.

محققان می‌گویند: «ازآنجاکه UPEها با متابولیسم اکسیداتیو مرتبط است، می‌توان از آنها برای تشخیص زودهنگام تومورهای مغزی، آسیب‌های تروماتیک خفیف و ضایعات ناشی از بیماری‌های عصبی استفاده کرد.»

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Current Biology منتشر شده است.