Ядрено-магнитният резонанс на мозъка става 64 милиона пъти по-детайлен
Съвременното проучване с ядрено-магнитен резонанс е задоволително, с цел да се открие мозъчен израстък. Но разграничителната дарба на сканирането към момента не е задоволителна, с цел да се пресъздават микроскопичните характерности на мозъка, които ще дадат опция да се разбере неговата конструкция.
По случай 50-годишнината от основаването на първия ЯМР учените от Центъра за микроскопия In Vivo и сътрудниците им от Тенеси, Пенсилвания, Питсбърг и Индиана направиха огромен подарък: те съумяха доста да подобрят разграничителната дарба на ЯМР, създавайки най-детайлните изображения на мозъка на мишка, правени в миналото. Това е научният еквивалент на прекосяването от 8-битова графика, основана на пиксели, към фотореалистичните картини на Чък Клоуз.
Един воксел в новите изображения е с размер едвам 5 микрона. Това е 64 милиона пъти по-малко от един воксел на клиничния ядрено-магнитен резонанс.
Усъвършенстваният ЯМР е нов метод за визуализиране на мозъчните връзки с рекордна разграничителна дарба. Въпреки че откривателите са се фокусирали върху мишки, а не върху хора, проучването на мишия мозък ще докара до по-добро схващане на това по какъв начин работи мозъкът и при хората. Той ще ни помогне да научим по какъв начин мозъкът се трансформира с възрастта, диетата или невродегенеративните болести като заболяването на Алцхаймер.
Новата работа е кулминационната точка на съвсем 40-годишни проучвания в Центъра по микроскопия. В продължение на четири десетилетия откривателите са усъвършенствали голям брой детайли, които дружно са създали допустима революционната разграничителна дарба на МРТ. Магнитно-резонансната томография (МРТ) неведнъж за по-кратко се назовава и единствено ядрено-магнитен резонанс (ЯМР).
Някои от главните хардуерни промени, които направиха допустима тази мощна резолюция, са следните:
По-мощен магнит (повечето клинични ядрено-магнитен резонанс са основани на магнит от 1,5 до 3 Тесла, до момента в който новият ЯМР употребява магнит от 9,4 Тесла) Комплект от градиентни индуктивности, които оказват помощ за основаването на облика на мозъка, е 100 пъти по-мощен, в сравнение с при клиничния ядрено-магнитен резонанс Високопроизводителен компютър, равностоен на съвсем 800 преносимия компютър, работещи с цялостен потенциал, за проявление на едно мозъчно сканиране
След сканирането изображението се изпраща за визуализация посредством различен способ, наименуван светлинна листова микроскопия. Този способ дава опция да се маркират избрани групи кафези в целия мозък, като да вземем за пример клетките, произвеждащи допамин. Това дава опция за следене развиването на заболяването на Паркинсон.
След това екипът съпоставя изображенията на светлинните листове, които дават доста точна визия за мозъчните кафези, с истинското изображение от магнитно-резонансната томография, което е по-анатомично и дава ясна визия за клетките и връзките в целия мозък.
Благодарение на тези комбинирани изображения откривателите могат да надникнат в микроскопичните секрети на мозъка. Един набор от изображения от магнитно-резонансна томография демонстрира по какъв начин връзките в мозъка на мишките се трансформират с възрастта, а също по този начин показва, че някои области, като да вземем за пример субикулумът, обвързван с паметта, с възрастта се трансформират повече, в сравнение с останалата част от мозъка на мишките.
Друг набор от изображения демонстрира верига от преливащи се мозъчни връзки, които акцентират забележителното утежняване на невронните мрежи в мишия вид на заболяването на Алцхаймер.
Надеждите са, че превръщането на магнитно-резонансната томография в още по-мощен микроскоп ще разреши по-добре да се схванат човешки болести като заболяването на Хънтингтън, заболяването на Алцхаймер и други.
