Investigadores consiguen la primera transmisión de luz a lo largo de todo el cerebro humano

Los científicos detectaron por primera vez la luz que pasa a través de la totalidad de una cabeza humana, abriendo nuevas puertas para las imágenes del cerebro y el estudio de las regiones cerebrales más profundas y misteriosas.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Glasgow, en Escocia, logró un avance sin precedentes al detectar por primera vez como un haz de luz atravesó por completo la cabeza de un ser humano adulto, desde un punto de entrada hasta emerger en el lado opuesto. Esto desafía limitaciones clásicas en la exploración cerebral y promete revolucionar la producción de imágenes del cerebro profundo.

Hasta el momento, la espectroscopia funcional por infrarrojo cercano (fNIRS) se ha empleado para estudiar la actividad cerebral: este método aprovecha la capacidad de ciertos rangos de luz para penetrar el cráneo y medir la absorción dependiente de la oxigenación sanguínea. Sin embargo, hasta ahora solo se alcanzaban los primeros cuatro centímetros corticales, dejando inexploradas las capas más profundas y enigmáticas de la materia gris.

Nuevas técnicas no invasivas

Según el estudio publicado en la revista Neurophotonics, el experimento consistió en dirigir un potente pulso de láser infrarrojo desde un lado de la cabeza de un voluntario, mientras un detector especializado se colocaba en el lado opuesto. Aunque solo unos pocos fotones consiguieron atravesar el denso entramado óseo y tisular, su detección constituye un logro técnico sorprendente.

De acuerdo a una nota de prensa, los científicos recurrieron a simulaciones que modelaron distintos recorridos posibles. El análisis reveló que la mayor parte de la luz sigue canales predecibles, aprovechando espacios de menor densidad, como el líquido cefalorraquideo, más que atravesar directamente regiones compactas de hueso o tejido neuronal denso.

El estudio señala que esta "transmisión extrema de fotones" no solo prueba la viabilidad de capturar señales ópticas de todo el cerebro, sino que también abre la puerta a técnicas no invasivas capaces de revelar estructuras subcorticales hasta ahora inaccesibles, sin recurrir a resonancias magnéticas u otros equipos más complejos.

Aplicaciones y optimización a futuro

Entre las aplicaciones más inmediatas se encuentra el diagnóstico precoz de enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer o el Parkinson, que en sus fases iniciales afectan áreas profundas del cerebro. Contar con una herramienta óptica portátil permitiría monitoreos regulares en entornos clínicos y de investigación, reduciendo tiempos de estudio y costes asociados.

Al mismo tiempo, este avance ofrece perspectivas para la neurocirugía guiada por luz, en las cuales los cirujanos podrían visualizar en tiempo real regiones críticas mientras intervienen. La mayor resolución temporal de la espectroscopia óptica, capaz de detectar cambios en milisegundos, optimizaría la eficacia de los procedimientos quirúrgicos.

El equipo científico trabaja ahora en optimizar tanto la potencia del láser como la sensibilidad del detector, buscando minimizar la dosis de radiación y combinar múltiples longitudes de onda. Esto les permitiría discriminar entre distintos tipos de tejido y detectar marcadores bioquímicos asociados a patologías específicas.