الصورة المتغيرة لدماغ الفأر أكثر حدة بـ64 مليون مرة من التصوير بالرنين المغناطيسي النموذجي
عزز العلماء مؤخرًا دقة التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) إلى 64 مليون مرة أعلى من المعتاد. استخدموا هذه التقنية لالتقاط صور آسرة وعالية الدقة لدماغ فأر ، تظهر العضو كما لم يحدث من قبل.
في حين أن الصور الدوامية والمخدرة هي تلك الخاصة بدماغ القوارض ، يعتقد فريق البحث أن البشر يمكن أن يكونوا التاليين للخضوع لإحدى عمليات مسح الدماغ المحسّنة حديثًا. يمكن لهذه التقنية أن تساعد الأطباء في اكتشاف التغيرات التي تطرأ على دماغ الإنسان والتي تحدث بسبب الأمراض التنكسية العصبية ، مثل مرض الزهايمر ، وكذلك التغيرات المرتبطة بالشيخوخة الصحية.
تمت مشاركة مسح الماوس كجزء من ورقة بحثية جديدة نُشرت في 17 أبريل في المجلة PNAS (يفتح في علامة تبويب جديدة).
“إنه شيء يمكّن حقًا” ، هذا ما قاله المؤلف الرئيسي ألان جونسون (يفتح في علامة تبويب جديدة)، أستاذ الأشعة المتميز في جامعة ديوك ، قال في أ إفادة (يفتح في علامة تبويب جديدة). “يمكننا البدء في النظر إلى الأمراض التنكسية العصبية بطريقة مختلفة تمامًا.”
متعلق ب: أول مسح على الإطلاق لدماغ بشري يحتضر يكشف أن الحياة قد “ تومض أمام عينيك “
لمدة أربعة عقود ، يعمل جونسون ، بمساعدة فريق دوار من الطلاب والباحثين من مركز الفحص المجهري في جامعة ديوك ، على تحسين التصوير بالرنين المغناطيسي ، والذي كان اخترعها الطبيب الأمريكي د. ريمون داماديان (يفتح في علامة تبويب جديدة) قبل 50 عاما.
التصوير بالرنين المغناطيسي تستخدم مغناطيسات قوية لتوليد المجالات المغناطيسية ، والتي تجعل ذرات الهيدروجين داخل جزيئات الماء في الجسم محاذاة “لفاتها” ، أو توجيهها في اتجاه معين. ثم تستخدم الآلة نبضة من موجات الراديو “لقلب” دوران الذرات. ثم تعود الذرات إلى المحاذاة ، ويولد كل قلب إشارة راديو يمكن اكتشافها بواسطة ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي واستخدامها لعمل صورة.
لتحسين هذه التقنية ، ابتكر الباحثون تصويرًا بالرنين المغناطيسي معززًا بمغناطيس بقوة 9.4 تسلا. (للمقارنة ، تم تجهيز معظم أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي بمغناطيس 1.5 إلى 3 تسلا.) كما أضافوا ملفات متدرجة أقوى 100 مرة من الطرز الحالية وهي التي تخلق الصور ، بالإضافة إلى كمبيوتر عالي السرعة مثل قوي بما يقرب من 800 جهاز كمبيوتر محمول ، وفقًا للبيان.
بعد مسح دماغ الفأر ، أرسل الباحثون عينات من الأنسجة ليتم تصويرها باستخدام تقنية تسمى الفحص المجهري للورقة الضوئية ، والتي سمحت لهم بتسمية مجموعات معينة من الخلايا في الدماغ والتي تم تعيينها بعد ذلك على التصوير بالرنين المغناطيسي الأصلي. ووفقًا للبيان ، قدمت هذه الخطوات الإضافية عرضًا ملونًا للخلايا والدوائر في جميع أنحاء الدماغ.
أخذ الباحثون مجموعة واحدة من صور التصوير بالرنين المغناطيسي التي التقطت كيف تطور اتصال الفأر على مستوى الدماغ مع تقدم العمر. أظهرت مجموعة ثانية من الصور وصلات دماغية ملونة ببراعة سلطت الضوء على تدهور الشبكات العصبية في نموذج القوارض لمرض الزهايمر ، وفقًا للبيان.
من خلال دراسة نماذج الفئران للأمراض البشرية مثل مرض الزهايمر ، يمكن للباحثين فهم أفضل لكيفية ظهور هذه الحالات والتقدم في البشر. وقال جونسون في البيان إن هذه التقنية يمكن أن تكون مفيدة أيضًا في دراسة كيفية تغير الدماغ عندما تخضع الفئران لأنظمة غذائية معينة أو عندما يتم إعطاؤها أدوية في محاولة لإطالة أمد حياتها.
“السؤال هو ، هل دماغهم لا يزال سليما خلال هذه الحياة الممتدة؟” هو قال. “لدينا القدرة الآن على النظر إليها. وأثناء قيامنا بذلك ، يمكننا ترجمة ذلك مباشرة إلى الحالة البشرية.”
