Ультразвук позволяет заглянуть в младенческий мозг
Ультразвуковое сканирование через родничок на черепе помогает вовремя заметить аномальную активность детского мозга.
Когда человека обследуют в аппарате для магнитно-резонансной томографии (МРТ), его просят, чтобы он лежал абсолютно спокойно. Но если вы имеете дело с маленьким ребенком, с новорожденным, то спокойствия от него вы вряд ли добьетесь.
В статье в Science Translational Medicine исследователи из парижской Высшей школы промышленной физики и химии описывают устройство, которое позволяет заглянуть в мозг новорожденного ребенка, не заставляя его делать то, что ему не нравится. Суть метода – в использовании ультразвуковых волн очень высокой частоты.
В более ранних исследованиях удалось выяснить, что такие волны позволяют заметить даже незначительные изменения в потоке крови в мозге человека. Иными словами, высокочастотный ультразвук может работать так же, как функциональная МРТ – ведь МРТ-сканирование тоже показывает, где кровоток сильнее, где слабее, и какие области мозга соответственно более активны, а какие – менее.
Правда, с ультразвуком возникает другая проблема: он с трудом проходит сквозь кости черепа, и если бы мы хотели с помощью ультразвука исследовать мозг взрослого человека, в черепной коробке пришлось сверлить бы отверстие. Но у маленьких детей есть родничок – зазор между костями черепа, который закрыт мягкой соединительной тканью и кожей. Родничок зарастает к двум годам, а до этого через него можно сканировать мозг ультразвуком.
Устройство, которое сконструировали авторы работы, довольно невелико, весит всего 40 г, легко крепится к голове с помощью силиконовых креплений, и никак не ограничивает движения ребенка. Ультразвуковой сканер легко различает, к примеру, фазы сна – как и электроэнцефалография (ЭЭГ), но от самой ЭЭГ ультразвук отличается тем, что с его помощью можно заглянуть в более глубокие структуры мозга.
Проверив устройство на спящих детях, исследователи решили узнать, сможет ли ультразвук заметить отклонения в работе мозга. Оказалось, что сможет: высокочастотный ультразвук различает аномалии в мозговой активности, которые могут быть причиной различных неврологических патологий, вроде судорожного синдрома.
Используя ультразвуковое сканирование вместе с ЭЭГ, можно достаточно точно предсказать время судорожного припадка и зону мозга, где он начнется – соответственно, родители и врачи могут заранее к нему подготовиться. И в целом, если мозг новорожденного развивается с проблемами, эти проблемы можно заметить сразу и предпринять какие-то меры, чтобы они не обернулись впоследствии тяжелыми заболеваниями, которые будут преследовать человека всю жизнь.
По материалам Science.
