در کشفی شگفت‌انگیز، پژوهشگران دانشگاه آلگوما در کانادا موفق شدند برای نخستین‌بار نور بسیار ضعیفی را که از مغز انسان ساطع می‌شود، شناسایی و ثبت کنند. این نور که حاصل فعالیت‌های متابولیکی سلول‌های مغزی است، می‌تواند در آینده به ابزاری قدرتمند برای تشخیص زودهنگام بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر، پارکینسون و تومورهای مغزی تبدیل شود.
مغز انسان هم می‌درخشد!
برخلاف باور عمومی که زیست‌تابی را پدیده‌ای محدود به موجوداتی مانند کرم‌های شب‌تاب یا برخی گونه‌های دریایی می‌داند، اکنون مشخص شده که مغز انسان نیز توانایی تولید نور دارد. این پدیده با عنوان «گسیل فوتون‌های فوق‌العاده ضعیف» یا UPE شناخته می‌شود و به‌دلیل شدت بسیار کم، با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیست.
منشأ نور مغزی چیست؟
این نور ناشی از فرآیندهای متابولیکی و اکسیداسیون در سلول‌های مغز است. زمانی که الکترون‌ها در سلول‌ها انرژی خود را از دست می‌دهند، آن را به‌صورت فوتون (ذره نور) آزاد می‌کنند. برخلاف زیست‌تابی که از واکنش‌های شیمیایی خاص ناشی می‌شود، UPE بازتابی از وضعیت متابولیکی و سلامت سلولی مغز است.
پژوهشگران معتقدند شدت و الگوی این نور با فعالیت‌های مغزی مختلف مانند باز و بسته کردن چشم‌ها یا گوش دادن به موسیقی تغییر می‌کند، که می‌تواند اطلاعات ارزشمندی درباره عملکرد مغز ارائه دهد.
فناوری جدید: فوتوانسفالوگرافی
یکی از چالش‌های اصلی در این تحقیق، تشخیص نور بسیار ضعیف مغز از نویزهای پس‌زمینه بود. برای حل این مشکل، دانشمندان روش نوینی به نام «فوتوانسفالوگرافی» (Photonencephalography) را توسعه دادند.
در این روش، شرکت‌کنندگان کلاه EEG ویژه‌ای بر سر می‌گذارند که به لوله‌های تقویت‌کننده نور (Photomultiplier Tubes) مجهز است. این ابزار می‌تواند ضعیف‌ترین تشعشعات نوری را شناسایی کند، بدون اینکه عملکرد طبیعی مغز را مختل کند—برتری‌ای مهم نسبت به روش‌هایی مانند fMRI یا PET اسکن.
کاربردهای پزشکی و آینده‌نگرانه
از آنجا که UPEها با استرس اکسیداتیو و فرآیندهای تحلیل‌برنده عصبی مرتبط هستند، این فناوری می‌تواند در آینده برای تشخیص زودهنگام بیماری‌هایی مانند:
- تومورهای مغزی
- آسیب‌های تروماتیک خفیف
- بیماری‌های تحلیل‌برنده مانند آلزایمر و پارکینسون
مورد استفاده قرار گیرد.
انتشار نتایج در ژورنال علمی
یافته‌های این پژوهش در مجله معتبر Current Biology منتشر شده و توجه بسیاری از محققان حوزه علوم اعصاب و نوروفیزیولوژی را به خود جلب کرده است.
