У 50-ту річницю опису американським хіміком Пелом Латербером першої магнітно-резонансної томографії (МРТ) вчені вшанували цю важливу медичну подію найточнішим скануванням мозку миші.
Вчені з Наукового центру охорони здоров’я Університету Теннессі, Університету Теннессі, Університету Пенсільванії, Університету Піттсбурга та Університету Індіани, працюючи з дослідниками з Центру мікроскопії in vivo Університету Дьюка, створили МРТ-зображення в 64 мільйони разів чіткіше, ніж наразі можливо.
Кожен воксель, тривимірне представлення пікселя, має розмір лише 3 мікрон, або 5-х міліметра, завдяки здатності цього МРТ отримувати такі детальні зображення. Це означає, що сучасне МРТ-обладнання може виявляти деякі захворювання, такі як пухлини головного мозку, але може вийти за рамки такого чіткого зображення, щоб показати організацію та набагато складніші зв’язки.
За словами дослідників, таке дрібне зображення допоможе пояснити, як мозок змінюється з віком, їжею та нейродегенеративними розладами, такими як хвороба Альцгеймера.
Різні погляди на нейродегенеративні захворювання
"Це те, що дійсно дозволяє", - сказав провідний автор Г. Аллан Джонсон, професор радіології, фізики та біомедичної інженерії в Duke. Ми можемо почати підходити до нейродегенеративних захворювань зовсім по-іншому.
Ця роздільна здатність МРТ є результатом майже 40 років зусиль у Центрі мікроскопії In Vivo і стала можливою лише завдяки дивовижній технології. Щоб записати один мишачий мозок, вчені використали потужний магніт 9,4 Тесла (клінічні МРТ зазвичай мають магніти від 1,5 до 3 Тесла), ряд градієнтних котушок, які в 100 разів потужніші за звичайні скани, і суперкомп’ютер 800. Вони використовували комп'ютери.
Крім того, після завершення МРТ-зображень дослідники використали світлову мікроскопію для сканування тканин мозку. Позначаючи конкретні популяції клітин, дослідники змогли простежити за розвитком нейродегенеративних розладів з часом.
Використовуючи набори мишей різного віку та генетичного складу, дослідники змогли спостерігати, як зв’язок усього мозку тварини змінювався з часом, і як певні частини, такі як субікулум, пов’язаний з пам’яттю, змінилися значно більше, ніж інші регіони. Зображення також показали, як нейронні мережі руйнуються хворобою Альцгеймера.
Дослідження прокладає шлях для подальших технічних досягнень, щоб охопити людський мозок у таких деталях; це дасть дослідникам можливість краще зрозуміти, як тканини змінюються зі старінням і які методи лікування можуть бути корисними для запобігання дегенерації.
Згідно з дослідженням, фінансованим Національним інститутом старіння, тварини можуть жити на 25% довше за умови незначних змін у дієті та лікуванні, сказав Джонсон. То чи їхній мозок залишився цілим протягом цього довгого життя? Вони все ще можуть розгадувати головоломки. Але чи зможуть вони займатися судоку, хоча живуть на 25% довше? Крім того, тепер ми можемо це перевірити. І коли ми це робимо, ми можемо легко застосувати це до стану людини.
Джерело: newatlas.com/science
Günceleme: 01/05/2023 14:55