Профессор Ханли Лю был главным исследователем проекта. Ее команда аспирантов и научного сотрудника Фэнхуа Тиан работала с соисследователями Алекса Смит-Осборн, доцентом социальной работы UTA; Франсиско Гонсалес-Лима, профессор психологии Университета штата Остин; и Фу Лай Мартин Вун, бывший доцент кафедры психиатрии в Юго-Западном Юго-Западном университете; показать потенциальное вмешательство с использованием света при заболеваниях головного мозга, включая посттравматическое стрессовое расстройство.
Их исследование частично финансируется грантом UT System BRAIN или Brain Research через продвижение инновационных нейротехнологий под названием «Транскраниальная световая терапия и визуализация префронтального познания при посттравматическом стрессовом расстройстве»."
При поддержке UT System, междисциплинарная совместная команда Лю не только исследовала возможности световой визуализации мозга, но и выявила терапевтическое обоснование для потенциального улучшения когнитивных функций пациентов с посттравматическим стрессовым расстройством. Первая статья, полученная в результате начального финансирования, опубликована в Интернете и озаглавлена «Взаимодействие между повышающей регуляцией цитохром-с-оксидазы и оксигенацией гемоглобина, вызванной лазером в ближнем инфракрасном диапазоне."
Как и в первом исследовании, команда использовала человеческое предплечье в качестве биологической модели вместо человеческого мозга, чтобы избежать мешающих факторов из-за таких анатомических структур, как скальп и череп. В документе излагается их открытие, что свет в ближнем инфракрасном диапазоне на предплечье субъекта увеличивает выработку цитохром-с-оксидазы, белка внутри нейронов, который стимулирует кровоток.
Это открытие показывает большой потенциал того, что NIR или инфракрасный свет также будет работать в мозгу.
«Это первый раз, когда количественная оценка воздействия световой стимуляции на живую ткань человека», — сказал Лю. «Следующая задача — применить то, что было изучено в более простой системе, к мозгу, где свет должен проходить через кожу головы и череп, а также мозг. За последние несколько лет мы использовали знания, полученные в области NIR, для обнаружения, мониторинга и понимания определенных заболеваний головного мозга, таких как посттравматическое стрессовое расстройство. Но мы никогда не использовали ближний инфракрасный свет для лечения."
Теперь команда собирается сообщить и опубликовать свои результаты транскраниальной стимуляции NIR в человеческом мозгу путем количественной оценки производства цитохром-с-оксидазы и увеличения кровотока. Это поддержит новое, неинвазивное лечение с возможностью визуализации, особенно памяти, которое действительно может помочь ветеранам, страдающим посттравматическим стрессовым расстройством.
Инициатива UT BRAIN была одобрена Попечительским советом UT System в 2014 году и поддерживает виртуальный научно-исследовательский институт нейробиологии и нейротехнологии UT System, который продвигает междисциплинарные, мультиинституциональные исследовательские проекты, ориентированные на нейробиологию и нейротехнологии.
Он предоставил в общей сложности 5 миллионов долларов США по 100 000 долларов США на грант в течение 2-х летнего периода с сентября.1 августа 2015 г. 31, 2017.
За восемь дней до этой статьи Лю и ее команда опубликовали еще одну статью в Scientific Reports под названием «Префронтальные реакции на задачи Струпа у субъектов с посттравматическим стрессовым расстройством, оцененные с помощью функциональной ближней инфракрасной спектроскопии."В этом документе описывается работа Лю, направленная на то, чтобы понять, чем мозг людей, страдающих посттравматическим стрессовым расстройством, отличается от мозга здоровой группы людей, не страдающих посттравматическим стрессовым расстройством, с помощью теста Струпа.
Струп-тесты — это тесты на внимание, которые обычно используются в психологии.
Лю измерил кровоток в левой части дорсальной боковой префронтальной коры головного мозга испытуемых и обнаружил, что люди, страдающие посттравматическим стрессовым расстройством, не способны обращать внимание, а также имеют недостаточный кровоток в этой области мозга.
Майкл Чо, председатель отдела биоинженерии UTA, говорит, что постоянное внимание Лю к использованию ближнего инфракрасного излучения для обнаружения, мониторинга и потенциального лечения черепно-мозговых травм подчеркивает внимание UTA к здоровью и состоянию человека, содержащемуся в Стратегическом плане на 2020 год: смелые решения | Глобальное влияние.
"Доктор. Лю и ее сотрудники добились невероятных успехов в определении того, как травма влияет на мозг, а также в том, как неинвазивно лечить такие расстройства, как посттравматическое стрессовое расстройство, с помощью света », — сказал Чо. "Это действительно новаторское, революционное исследование, и результаты являются свидетельством Ханли и вклада ее сотрудников."
Лю, научный сотрудник Американского института медицинской и биологической инженерии и член Академии выдающихся ученых UTA, присоединилась к Инженерному колледжу UTA в 1996 году и за время своей работы получила более 11 миллионов долларов в качестве главного исследователя или соучредителя финансирования исследований. карьера.
Ее работа сосредоточена на медицинских инструментах и визуализации, минимально инвазивной и неинвазивной спектроскопии и визуализации тканей, оптической диффузной визуализации для прогноза рака и деятельности мозга.
Она тщательно изучала посттравматическое стрессовое расстройство вместе со Смитом-Осборном и Тианом, и они применили портативное устройство для картирования мозга, которое позволяет им «видеть», где не удается память студентам-ветеранам с посттравматическим стрессовым расстройством.
Это исследование привело команду к соединению с Гонсалес-Лимам и далее обнаружило, что свет низкого уровня света на мозг путем размещения источника света на лбу может стимулировать и активизировать нейроны для более эффективного функционирования. Когда клетки стимулируются светом, они остаются стимулированными в течение длительного периода времени даже после того, как свет исчез.
Этот подход отличается от других методов лечения, в которых используются магниты или электрошок, и может дать эффективные и более длительные методы лечения.