اسکن هایی که 64 میلیون بار واضح تر هستند، بینش جدیدی از مغز به ما می دهند
به گزارش وبلاگ بینام، 50 سال پس از اینکه یک شیمیدان آمریکایی به نام پال لاتربر که اولین تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) را ابداع کرد، دانشمندان این سالگرد مهم پزشکی و تاریخی را با واضح ترین اسکن های تا به حال گرفته شده، البته از مغز موش گرامی داشته اند.
پس از نزدیک به 40 دهه در حال ساخت و توسعه دستگاه های اسکن، محققان مرکز میکروسکوپ In Vivo دانشگاه دوک، همراه با دانشمندانی از مرکز علوم بهداشتی دانشگاه تنسی، دانشگاه پنسیلوانیا، دانشگاه پیتسبورگ و دانشگاه ایندیانا، تصاویر MRI را 64 میلیون بار واضح تر از فعلی فراوری نموده اند.
این MRI قادر به ثبت تصاویر با چنان جزئیاتی بود که میزان هر وکسل - نسخه سه بعدی یک پیکسل - فقط 5 میکرون یا پنج هزارم میلی متر بود. این بدان معنی است که در حالی که فناوری MRI فعلی به میزان کافی برای تشخیص تومور مغزی پیشرفت نموده ، این نوع تصویر واضح می تواند همه چیز را یک قدم جلوتر بردارد و سازماندهی و اتصال بسیار دقیق تر مغزی را نشان بدهد.
این MRI قادر به ثبت تصاویر باورنکردنی از داده های مداری در سراسر مغز موش بود.
محققان بر این باورند که این سطح از تصویربرداری دقیق، درک بیشتری از چگونگی تغییر مغز با افزایش سن، رژیم غذایی و بیماری های عصبی مانند آلزایمر را ممکن می سازد.
این نقطه اوج تقریباً 40 سال کار در مرکز میکروسکوپ In Vivo است. این وضوح MRI تنها با بعضی فناوری های پیشرفته امکان پذیر شد. این تیم از یک آهنربای قدرتمند 9.4 تسلا (MRI های بالینی معمولاً دارای آهنربای 1.5 به 3 تسلا هستند)، مجموعه ای از سیم پیچ های گرادیان 100 برابر قوی تر از اسکن های استاندارد، و یک ابر رایانه معادل 800 لپ تاپ ، استفاده کردند.
علاوه بر این، پس از تکمیل تصاویر MRI، محققان بافت مغز را با میکروسکوپ صفحه نوری اسکن کردند. این به دانشمندان امکان داد تا گروه های خاصی از سلول ها را برچسب گذاری نمایند و به آن ها اجازه دهد تا نحوه پیشرفت بیماری های عصبی را در طول زمان دیدن نمایند.
دانشمندان با استفاده از مجموعه ای از موش ها در سنین مختلف و ساختارهای ژنتیکی مختلف، توانستند ببینند که چگونه ارتباط مغز حیوان در طول زمان تغییر نموده و چگونه منطقه ها خاصی مانند زیربنایی مرتبط با حافظه، به طور قابل توجهی بیشتر از منطقه ها دیگر تغییر نموده است. این تصاویر بعلاوه قادر به ثبت چگونگی شکست بیماری آلزایمر در شبکه های عصبی بودند.
این تحقیق راه را برای توسعه فناوری برای به تصویر کشیدن مغز انسان با چنین جزئیاتی هموار می نماید، که برای درک بیشتری از چگونگی تغییر بافت با افزایش سن و مداخلاتی که می تواند برای جلوگیری از زوال مغزی مفید باشد، فراهم می نماید.
این تحقیق در مجله PNAS منتشر شد.
منبع: دانشگاه دوک
منبع: یک پزشک