Deși pare un concept desprins din ficțiune, este un fapt științific documentat de aproape un secol: corpul uman emite în mod constant o lumină proprie, un flux de fotoni de o intensitate mult prea slabă pentru a fi percepută de ochiul liber. Acum, o nouă cercetare revoluționară, condusă de biologul Hayley Casey de la Universitatea Algoma din Canada, a demonstrat pentru prima dată că această „lumină a creierului” poate fi măsurată din exteriorul craniului și, mai mult, că intensitatea ei se modifică în funcție de activitatea noastră mentală. Descoperirea, publicată în Current Biology, deschide calea către o tehnică de imagistică cerebrală complet nouă, pe care cercetătorii au botezat-o fotoencefalografie.
De la mit la știință
Ideea că ființele vii emit lumină nu este nouă. Acest fenomen, cunoscut sub numele de emisie de fotoni ultra-slabi (UPEs – ultraweak photon emissions) sau, mai simplu, biofotoni, este distinct de radiația termică (infraroșie) pe care o emite orice corp cald. Biofotonii sunt particule de lumină din spectrul vizibil sau aproape vizibil, generate ca un produs secundar natural al proceselor metabolice din celulele noastre, în special al reacțiilor care implică electroni ce pierd energie. Până acum, însă, a demonstra că acest semnal infim poate fi izolat de „zgomotul” de fond și că are o relevanță funcțională a reprezentat o provocare imensă.
Experimentul care a „văzut” gândurile
Pentru a dovedi că această lumină nu este doar un „zgomot” aleatoriu, ci este direct legată de funcționarea creierului, echipa de cercetători a conceput un experiment de o mare precizie. Participanții la studiu au fost plasați într-o cameră complet izolată de orice sursă de lumină. Pe cap le-a fost montată o cască de electroencefalografie (EEG), pentru a monitoriza în timp real activitatea electrică a creierului, în timp ce în jurul capului au fost poziționate tuburi fotomultiplicatoare – dispozitive extrem de sensibile, capabile să detecteze chiar și un singur foton.
Participanților li s-a cerut să treacă prin două stări distincte: una de repaus, cu ochii închiși, și una de activitate mentală, în care ascultau și procesau diverse sunete (o sarcină auditivă, pentru a putea fi realizată în întuneric total).
Lumina și activitatea electrică sunt corelate
Rezultatele au fost concludente și spectaculoase. Nu doar că au reușit să măsoare în mod clar emisiile de fotoni provenind de la creier, distingându-le de orice altă sursă de lumină de fond, dar au descoperit și o corelație directă între intensitatea semnalului luminos (UPE) și activitatea electrică înregistrată de EEG. Atunci când creierul era angajat în sarcina auditivă, emisia de fotoni se modifica într-un mod măsurabil și distinct față de starea de repaus.
„Am demonstrat că semnalele UPE derivate din creier pot fi distinse de măsurătorile de fotoni de fond,” scriu cercetătorii în lucrarea lor. „În plus, rezultatele noastre sugerează că, pentru o anumită sarcină, numărul de fotoni emiși poate atinge o valoare stabilă,” indicând un tipar, nu o emisie haotică.
Nașterea Fotoencefalografiei
Această demonstrație de succes a pus bazele pentru ceea ce ar putea deveni un domeniu complet nou de investigare a creierului: fotoencefalografia.
Spre deosebire de EEG, care măsoară câmpurile electrice, sau de RMN funcțional, care măsoară fluxul sanguin, această tehnică ar „citi” direct activitatea optică, fotonică, a creierului.
Implicațiile sunt profunde. Pe termen lung, prin rafinarea tehnologiei cu filtre și amplificatoare specializate, s-ar putea dezvolta dispozitive non-invazive capabile să identifice tipare anormale de emisie de biofotoni, care ar putea servi drept biomarkeri pentru diverse afecțiuni neurologice sau psihiatrice.
De asemenea, această descoperire oferă un suport indirect pentru ipotezele mai îndrăznețe, care sugerează că biofotonii ar putea juca un rol activ în comunicarea neuronală, formând o rețea de transmitere a informațiilor la viteza luminii.
