במשך עשרות שנים המדענים השתמשו באור כמעט אינפרא אדום כדי ללמוד את המוח בצורה לא פולשנית. טכניקה אופטית זו, המכונה "FNIRS" (קיצור של "ספקטרוסקופיה פונקציונלית כמעט אינפרא אדום"), מודדת כיצד אור נספג על ידי דם במוח, כדי להסיק את הפעילות. ל- FNIRS מוערך על ניידות ועלות נמוכה, יש חיסרון גדול: הוא לא יכול לראות עמוק מאוד במוח. האור בדרך כלל מגיע רק לשכבות החיצוניות ביותר של המוח, בערך 4 סנטימטרים עמוק יותר כדי ללמוד את פני המוח, אך לא אזורים עמוקים יותר המעורבים בתפקודים קריטיים כמו זיכרון, רגש ותנועה. החיסרון הזה הגביל את היכולת ללמוד אזורי מוח עמוקים יותר ללא ציוד יקר ומגושם כמו מכונות MRI.
כעת, חוקרים מאוניברסיטת גלזגו הדגימו משהו שנחשב בעבר בלתי אפשרי: גילוי אור שנסע לאורך כל ראש אנושי בוגר. המחקר שלהם, שפורסם ב נוירופוטוניקהמראה שעם ההתקנה הנכונה ניתן למדוד פוטונים העוברים מצד אחד של הראש לצד השני, אפילו על פני הנקודה הרחבה ביותר שלו.
כדי להשיג זאת, הצוות השתמש בלייזרים חזקים ובגלאים רגישים מאוד בניסוי מבוקר בקפידה. הם כיוונו קרן לייזר פועמת בצד אחד של ראשו של מתנדב והניחו גלאי בצד הנגדי. ההתקנה נועדה לחסום את כל האור האחרים ולמקסם את הסיכוי לתפוס את הפוטונים המעטים שעשו את המסע המלא דרך הגולגולת והמוח.
החוקרים גם ניהלו הדמיות מחשב מפורטות כדי לחזות כיצד האור יעבור דרך שכבות הראש המורכבות. הדמיות אלה תואמות מקרוב את תוצאות הניסוי, ואישרו כי הפוטונים שהתגלו אכן עברו דרך הראש כולו. מעניין לציין כי ההדמיות חשפו כי האור נוטה ללכת בנתיבים ספציפיים, מונחים על ידי אזורים במוח עם פיזור נמוך יותר, כמו נוזל המוח.
פריצת דרך זו מציעה כי יתכן שניתן לתכנן מכשירים אופטיים חדשים שיכולים להגיע לאזורי מוח עמוקים יותר מכפי שמאפשרים טכנולוגיות נוכחיות. בעוד שהשיטה הנוכחית עדיין לא מעשית לשימוש יומיומי-היא נדרשת 30 דקות של איסוף נתונים ועבדה רק בנושא עם עור בהיר וללא שיער-מקרה קיצוני זה של איתור אור קיצוני על הראש עשוי לעודד את הקהילה לחשוב מחדש על מה שאפשר לדור הבא של מערכות FNIRS.
עם התפתחות נוספת, גישה זו עשויה לעזור להביא הדמיה מוחית עמוקה למרפאות ובתים בצורה נוחה ונייד יותר. זה יכול בסופו של דבר להוביל לכלים טובים יותר לאבחון וניטור מצבים כמו משיכות, פגיעות מוח או גידולים, במיוחד בהגדרות בהן הגישה לסריקות MRI או CT מוגבלת.
