Brain Imaging Comes to Children in Poor Countries
Brain imaging was once thought to be too costly and difficult for widespread use in the developing world. But the technology soon may be available in poor countries. Brain imaging creates pictures of brain activity. It uses infrared light -- similar to the light produced by a television remote control. Brain imaging can identify the first signs of cognitive delays, mental problems, in newborns and young children. Such children could be suffering from malnutrition – a poor diet.
The technology has a long name -- functional near-infrared spectroscopy, or f-N-I-R-S. It involves placing an extremely small, soft helmet around a baby’s head. Infrared light is sent through the bone protecting the brain. It helps to show whether babies are developing normally for their age.
f-N-I-R-S is considered safer than other imaging methods, including MRI or PET scan. And it also can be easily moved. The brain scanner equipment can be loaded into a vehicle. Health workers can drive it from village to village.
Clare Elwell is a professor of medical physics at University College London. She helped develop the relatively low-cost, non-invasive imaging technology. She says the device measures oxygen in the blood to learn how babies’ brains are developing.
“And as you use different areas of your brain, you direct oxygen to those different brain areas. And so if we look at the change in the distribution of the oxygen in your brain, we can work out how active your brain is and what your brain is actually processing.”
Clare Elwell led a study of the testing method in rural Gambia. The babies involved were between four and eight months old. They were examined three times over 15 months. Researchers noted the babies’ reactions to different images and sounds.
“So if we present the babies with visual or auditory stimuli, then we expect certain brain areas to light up, essentially. We expect the oxygen to be diverted to certain brain regions.”
She says that shows if those brain areas are fully developed or mature. And, she says, it shows if they are performing normally.
The babies looked at pictures of objects and people. They included full-color, life-size images of adults who moved their eyes and a video of an adult playing a game of now-I-see-you, now I don’t. Also included were images of toys and a horse.
Human speech and non-human sounds such as running water and bells tested the babies’ hearing. And their brain recognition was compared to those of British children.
Clare Elwell says poor nutrition and childhood diseases threaten the African children. She says the goal is to identify babies needing to be better fed or treated for health problems that can harm brain development.
The technology has a long name -- functional near-infrared spectroscopy, or f-N-I-R-S. It involves placing an extremely small, soft helmet around a baby’s head. Infrared light is sent through the bone protecting the brain. It helps to show whether babies are developing normally for their age.
f-N-I-R-S is considered safer than other imaging methods, including MRI or PET scan. And it also can be easily moved. The brain scanner equipment can be loaded into a vehicle. Health workers can drive it from village to village.
Clare Elwell is a professor of medical physics at University College London. She helped develop the relatively low-cost, non-invasive imaging technology. She says the device measures oxygen in the blood to learn how babies’ brains are developing.
“And as you use different areas of your brain, you direct oxygen to those different brain areas. And so if we look at the change in the distribution of the oxygen in your brain, we can work out how active your brain is and what your brain is actually processing.”
Clare Elwell led a study of the testing method in rural Gambia. The babies involved were between four and eight months old. They were examined three times over 15 months. Researchers noted the babies’ reactions to different images and sounds.
“So if we present the babies with visual or auditory stimuli, then we expect certain brain areas to light up, essentially. We expect the oxygen to be diverted to certain brain regions.”
She says that shows if those brain areas are fully developed or mature. And, she says, it shows if they are performing normally.
The babies looked at pictures of objects and people. They included full-color, life-size images of adults who moved their eyes and a video of an adult playing a game of now-I-see-you, now I don’t. Also included were images of toys and a horse.
Human speech and non-human sounds such as running water and bells tested the babies’ hearing. And their brain recognition was compared to those of British children.
Clare Elwell says poor nutrition and childhood diseases threaten the African children. She says the goal is to identify babies needing to be better fed or treated for health problems that can harm brain development.
brain imaging 뇌 영상법 / infrared 적외선의 / cognitive 인지의, 인식의 / malnutrition 영양실조 / non-invasive 비외과적인 / stimuli 자극제, 자극(stimulus의 복수)
뇌 영상법이 가난한 아이들에게 제공되다
한때 뇌 영상법은 개발도상국에서 널리 사용되기에는 너무 비싸고 어려운 것으로 여겨졌다. 하지만 곧 가난한 나라에서도 기술이 가능해질 수도 있다. 뇌 영상법은 뇌 활동의 사진을 생성한다. 이는 텔레비전(television) 리모컨(remote control)에 의해 발생하는 빛과 비슷한 적외선을 사용한다. 뇌 영상법은 갓난아기들과 아동에게서 일어나는 인지 지연과 정신적 문제의 초기 증상을 확인할 수 있다. 이런 아이들은 열악한 음식 섭취, 즉 영양실조로 고통받을 수 있다.
이 기술은 기능적 근적외선 분광법이라는 긴 이름을 갖고 있으며, fNIRS와 같이 줄여서 표현할 수 있다. 이는 아주 작은 크기의 부드러운 헬멧(helmet)을 아이 머리 주위에 둘러서 측정한다. 적외선은 뇌를 보호하는 뼈를 통해 전달되며, 이는 아기가 그 나이 때에 맞게 정상적으로 자라는지를 보여준다.
fNIRS는 자기 공명 영상법(MRI)이나 양전자 방출 단층 촬영술(PET scan)을 포함한 다른 영상법보다 안전하다고 여겨진다. 이 기기는 또한 쉽게 운반될 수 있다. 뇌 영상 기기는 차량에 실을 수 있으며, 의료 직원은 이를 마을에서 마을로 운반할 수 있다.
클레어 엘웰(Clare Elwell) 씨는 유니버시티 칼리지 런던(University College London)의 의료 물리학 교수이다. 그녀는 비교적 가격이 낮고, 비외과적인 영상 기술을 개발하는 것을 도왔다. 그녀는 이 기기는 아기들의 뇌가 어떻게 발달하고 있는지를 배우기 위해 혈액에 있는 산소를 측정한다고 말한다.
“뇌의 다른 부분들을 사용하면서, 우리는 산소를 뇌의 이런 다른 부분들로 보내게 됩니다. 그래서 뇌 안의 산소 분배 변화를 보면 그 뇌가 얼마나 활동적인지, 그리고 실제로 뇌가 어떤 것을 처리하는지를 알 수 있습니다.”
클레어 엘웰 씨는 감비아(Gambia) 시골 지역에서 이 검사법의 연구를 이끌었다. 이 연구에는 4~8개월 된 아기들이 참여했다. 이들은 15개월 동안 3번에 걸쳐 검사를 받았다. 과학자들은 서로 다른 영상과 소리에 대한 아기들의 반응을 기록했다.
“저희가 아기에게 시각적 또는 청각적 자극을 주면, 저희는 기본적으로 뇌의 특정한 부분이 밝아지는 것을 예상합니다. 저희는 산소가 뇌의 특정한 부분으로 전환되는 것을 예상하죠.”
그녀는 이것이 뇌의 부분들이 충분히 발달하거나 성장했는지를 보여준다고 말한다. 그리고 이는 이 부분들이 제대로 작동하는지 보여준다고 한다.
이 아기들은 사물과 사람의 사진들을 보았다. 과학자들은 완전 컬러(color)로 된 실제 크기의 어른들이 그들의 눈을 움직이는 사진들과 보였다, 안보였다 하는 놀이를 하는 어른의 동영상을 보여줬다. 또한, 장난감 사진과 말 한 마리의 사진도 이에 포함됐다.
사람의 말을 비롯해, 물이나 종소리와 같은 사람의 소리가 아닌 소리가 아기의 청각을 테스트(test)하는 데에 사용되었다. 또한, 그들의 뇌 인식은 영국 아이들과 비교되었다.
클레어 엘웰 씨는 부족한 영양과 유년기 질병이 아프리카(Africa) 아이들을 위협하고 있다고 말한다. 그녀는 더 잘 먹어야 할 필요가 있거나, 뇌 발달을 헤치는 건강 문제의 치료가 필요한 아기들을 식별하는 것이 목표라고 언급한다.
이 기술은 기능적 근적외선 분광법이라는 긴 이름을 갖고 있으며, fNIRS와 같이 줄여서 표현할 수 있다. 이는 아주 작은 크기의 부드러운 헬멧(helmet)을 아이 머리 주위에 둘러서 측정한다. 적외선은 뇌를 보호하는 뼈를 통해 전달되며, 이는 아기가 그 나이 때에 맞게 정상적으로 자라는지를 보여준다.
fNIRS는 자기 공명 영상법(MRI)이나 양전자 방출 단층 촬영술(PET scan)을 포함한 다른 영상법보다 안전하다고 여겨진다. 이 기기는 또한 쉽게 운반될 수 있다. 뇌 영상 기기는 차량에 실을 수 있으며, 의료 직원은 이를 마을에서 마을로 운반할 수 있다.
클레어 엘웰(Clare Elwell) 씨는 유니버시티 칼리지 런던(University College London)의 의료 물리학 교수이다. 그녀는 비교적 가격이 낮고, 비외과적인 영상 기술을 개발하는 것을 도왔다. 그녀는 이 기기는 아기들의 뇌가 어떻게 발달하고 있는지를 배우기 위해 혈액에 있는 산소를 측정한다고 말한다.
“뇌의 다른 부분들을 사용하면서, 우리는 산소를 뇌의 이런 다른 부분들로 보내게 됩니다. 그래서 뇌 안의 산소 분배 변화를 보면 그 뇌가 얼마나 활동적인지, 그리고 실제로 뇌가 어떤 것을 처리하는지를 알 수 있습니다.”
클레어 엘웰 씨는 감비아(Gambia) 시골 지역에서 이 검사법의 연구를 이끌었다. 이 연구에는 4~8개월 된 아기들이 참여했다. 이들은 15개월 동안 3번에 걸쳐 검사를 받았다. 과학자들은 서로 다른 영상과 소리에 대한 아기들의 반응을 기록했다.
“저희가 아기에게 시각적 또는 청각적 자극을 주면, 저희는 기본적으로 뇌의 특정한 부분이 밝아지는 것을 예상합니다. 저희는 산소가 뇌의 특정한 부분으로 전환되는 것을 예상하죠.”
그녀는 이것이 뇌의 부분들이 충분히 발달하거나 성장했는지를 보여준다고 말한다. 그리고 이는 이 부분들이 제대로 작동하는지 보여준다고 한다.
이 아기들은 사물과 사람의 사진들을 보았다. 과학자들은 완전 컬러(color)로 된 실제 크기의 어른들이 그들의 눈을 움직이는 사진들과 보였다, 안보였다 하는 놀이를 하는 어른의 동영상을 보여줬다. 또한, 장난감 사진과 말 한 마리의 사진도 이에 포함됐다.
사람의 말을 비롯해, 물이나 종소리와 같은 사람의 소리가 아닌 소리가 아기의 청각을 테스트(test)하는 데에 사용되었다. 또한, 그들의 뇌 인식은 영국 아이들과 비교되었다.
클레어 엘웰 씨는 부족한 영양과 유년기 질병이 아프리카(Africa) 아이들을 위협하고 있다고 말한다. 그녀는 더 잘 먹어야 할 필요가 있거나, 뇌 발달을 헤치는 건강 문제의 치료가 필요한 아기들을 식별하는 것이 목표라고 언급한다.
