Ten obraz mózgu jest 64 mln razy ostrzejszy niż standardowy MRI

Nowa technologia może zrewolucjonizować nasze rozumienie choroby Parkinsona i innych zaburzeń mózgu.

Skan mózgu myszy wykonany przy użyciu HiDiver
Skan mózgu myszy wykonany przy użyciu HiDiver | fot. Duke University, DCIVM

Naukowcy z Duke University opracowali nową technikę obrazowania mózgu, która daje obrazy 64 miliony razy ostrzejsze niż standardowy MRI (obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego)– i uważają, że może to zrewolucjonizować nasze rozumienie chorób neurodegeneracyjnych. Ludzki mózg ma wielkość zaledwie dwóch pięści, ale w tej małej przestrzeni znajduje się 86 miliardów neuronów, tworzących 100 bilionów połączeń między sobą, co czyni narząd prawdopodobnie jednym z najbardziej złożonych systemów we wszechświecie.

Chociaż ta złożoność umożliwia nam robienie niezwykłych rzeczy, sprawia również, że niezwykle trudno jest zrozumieć, co powoduje zaburzenia mózgu, takie jak choroba Parkinsona i Alzheimera, oraz opracować skuteczne metody ich leczenia.

Lepsze obrazowanie mózgu: chociaż mózgi myszy nie są tak duże ani tak złożone jak ludzkie, naukowcy mogą się wiele dowiedzieć o chorobach neurodegeneracyjnych, badając mysie modele tych zaburzeń.

Zespół kierowany przez Duke’a opracował technikę obrazowania mózgu, która zaowocowała obrazami całego mózgu myszy o najwyższej rozdzielczości, jakie kiedykolwiek wyprodukowano — obrazy te są 27.000 razy ostrzejsze niż skany MRI zwykle stosowane w badaniach na myszach.

Nazywają tę technikę HiDiver (ang. high-dimensional integrated volume with registration, pol. wielkowymiarowa zintegrowana objętość z rejestracją) i opiera się ona na prawie 40 latach badań w Duke Center for In Vivo Microscopy. Szczegóły zostały opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Jak to działa: Technika obrazowania mózgu Duke University zaczyna się od skanu MRI znieczulonej myszy, ale zamiast magnesu o sile od 1,5 do 3 Tesli – jak magnesy znalezione w maszynach MRI w klinikach – użyli znacznie silniejszego magnesu 9,4 Tesli.

Ich skaner zawiera również cewki gradientowe 100 razy mocniejsze niż te w standardowym MRI i wykorzystuje wysokowydajny komputer, odpowiednik 800 laptopów, do przetwarzania skanów.

Mysz została uśpiona, a mózg poddany autopsji, barwieniu i skanowaniu za pomocą mikroskopii świetlnej – techniki, która pozwala naukowcom oznaczać określone typy komórek w mózgu. Skany MRI i obrazy arkuszy świetlnych zostały następnie połączone, co dało niezwykle dokładny obraz komórek mózgowych i połączeń między nimi.

Co dalej: teraz, gdy zespół Duke opracował i zademonstrował swoją nową technikę obrazowania mózgu, nie może się doczekać, aż naukowcy wykorzystają ją do lepszego zrozumienia starzenia się, choroby Parkinsona i nie tylko.

„To jest coś, co naprawdę umożliwia” — powiedział główny autor, G. Allan Johnson. „Możemy zacząć patrzeć na choroby neurodegeneracyjne w zupełnie inny sposób”.

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: Duke University | Freethink*