Kvantinės inžinerijos specialistai iš Adelaidės universiteto pristatė metodą, leidžiantį priartėti prie fundamentalių elektromagnetinių signalų aptikimo ribų. Šis pasiekimas atveria kelią kurti neįtikėtinai jautrius kvantinius jutiklius, galinčius užfiksuoti itin silpnus impulsus, iki šiol likdavusius už dabartinių technologijų galimybių ribų.
Elektromagnetinių laukų jutikliai jau dabar atlieka esminį vaidmenį specializuotose srityse – nuo pažangių radijo dažnių įrenginių iki mokslinių instrumentų ir smegenų vaizdinimo sistemų. Priartėjimas prie kvantinės ribos reiškia, kad iš tų pačių silpnų signalų bus galima išgauti nepalyginamai daugiau informacijos. Tai ypač aktualu medicininei diagnostikai ir medicininiam monitoringui, kur tikslumas matuojamas mikroskopiniais pokyčiais.
Netiesioginiai žymenys ir pomirtiniai mėginiai
Signalų fiksavimo tikslumas yra tiesiogiai susijęs su vienu didžiausių šiuolaikinės neurobiologijos iššūkių – neurogenezės tyrimais. Ilgą laiką buvo laikoma tiesa, kad žmogus gimsta turėdamas visus savo neuronus, tačiau vėliau atsirasdavo vis daugiau įrodymų, jog naujos nervinės ląstelės gali formuotis visą gyvenimą. Vis dėlto tiesiogiai stebėti šį procesą gyvame organizme iki šiol itin sudėtinga.
Pagrindinė problema – tyrimų metodika. Šiuo metu naujų neuronų atsiradimas dažniausiai fiksuojamas pagal genetinius žymenis, kurie suteikia tik netiesioginius įrodymus. Daugelis studijų remiasi pomirtiniais audinių mėginiais: pamačius specifinius genetinius parašus, daroma prielaida, kad žmogui esant gyvam vyko neurogenezė. Tačiau dalis mokslininkų kelia kitą hipotezę – šios nebrandžios ląstelės galėjo susiformuoti dar prieš gimimą arba iškart po jo ir tiesiog dešimtmečius išlikti nekitusios būsenos.
Prieštaringų duomenų kaina
Debatai dėl suaugusio žmogaus smegenų gebėjimo regeneruoti išlieka itin aštrūs. Neigiami tyrimų rezultatai ar neįprasti duomenys kai kuriems tyrėjams apsunkindavo finansavimo gavimą ar net kėlė grėsmę karjerai. Nepaisant skirtingų požiūrių, abiejose stovyklose dirbantys mokslininkai pripažįsta, kad dabartiniai įrankiai tiesiog nebeišsemia iškeliamų klausimų.
Kai moksliniai metodai remiasi tik netiesioginiais genetiniais žymenimis, o galimybės fiksuoti gyvų smegenų impulsus dar tik artėja prie kvantinės ribos, tikrasis ląstelių likimas lieka iki galo neaiškus.
Atsirandantys naujos kartos kvantiniai jutikliai gali tapti įrankiu, leisiančiu išspręsti šiuos dešimtmečių ginčus. Tikslesnis smegenų monitoringas realiuoju laiku leistų atidžiau ištirti ir patologines būkles, pavyzdžiui, depresiją, kuri siejama su sutrikusia nervinių ląstelių gamyba.
Ateityje kvantinių jutiklių integracija į medicininę įrangą parodys, ar laboratorijose pasiektas jautrumas padės galutinai patvirtinti nuolatinį smegenų atsinaujinimą, ar privers iš esmės persvarstyti nervų sistemos veiklos modelius.
Ši informacija nepakeičia gydytojo konsultacijos.