50 سال بعد از اینکه پال لاتربر شیمیدان آمریکایی اولین تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) را شرح داد، دانشمندان این سالگرد پزشکی تاریخی را با واضح ترین اسکن های مغز موش رقم زدند.
به گزارش تکناک، با گذشت نزدیک به 40 دهه، 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 برابر واضحتر از آنچه فناوری فعلی ارائه می دهد تولید کردند.
این MRI قادر به ثبت تصاویر با چنان جزئیاتی بود که اندازه هر وکسل (نسخه سه بعدی یک پیکسل) فقط 5 میکرون یا پنج هزارم میلی متر بود. این بدان معناست که در حالی که فناوری کنونی MRI به اندازه کافی برای تشخیص تومور مغزی پیشرفته است، این نوع تصویر واضح می تواند همه چیز را یک قدم جلوتر بردارد و سازماندهی و اتصال بسیار دقیق تری را نشان دهد.
همانطور که در ویدئوی زیر نشان داده شده است، 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 بیماریهای عصبی مانند آلزایمر را ممکن میسازد.
جی. آلن جانسون، استاد رادیولوژی، فیزیک و مهندسی زیست پزشکی در دوک، میگوید: این درک و بررسی اکنون واقعاً امکانپذیر شده است. ما میتوانیم به روشی کاملاً متفاوت به بیماریهای نورودژنراتیو نگاه کنیم.
این وضوح MRI تنها با برخی فناوریهای چشمگیر در نقطه اوج تقریباً 40 سال کار در مرکز میکروسکوپ In Vivo امکانپذیر شده است.
این تیم از تجهیزاتی شامل یک آهنربای قدرتمند 9.4 تسلا (MRI های بالینی معمولاً دارای آهنربای 1.5 الی 3 تسلا هستند)، مجموعه ای از گرادیان کویل ها که 100 برابر قوی تر از اسکن های استاندارد هستند و یک ابر رایانه که معادل 800 لپ تاپ کارایی دارد، استفاده کردند. همه این تجهیزات برای گرفتن یک عکس از مغز موش با یکدیگر کار 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 گروههای خاصی از سلولها را برچسبگذاری کنند تا نحوه پیشرفت بیماریهای عصبی را در طول زمان تماشا کنند.
دانشمندان با استفاده از مجموعهای از موشها در سنین مختلف و ساختارهای ژنتیکی مختلف، توانستند ببینند که چگونه گستره اتصالات مغز حیوان در طول زمان تغییر کرده است و چگونه مناطق خاصی مانند سابیکولوم مرتبط با حافظه، به طور قابلتوجهی بیشتر از مناطق دیگر تغییر کرده است. این تصاویر همچنین قادر به ثبت چگونگی شکست بیماری آلزایمر در شبکه های عصبی بودند.
این تحقیق راه را برای توسعه فناوری بیشتر برای به تصویر کشیدن مغز انسان با چنین جزئیاتی هموار می کند. این تصاویر درک بیشتری از چگونگی تغییر بافت با افزایش سن و مداخلاتی که می تواند برای جلوگیری از انحطاط مفید باشد، فراهم می کند.
جانسون گفت: تحقیقات انجام شده توسط مؤسسه ملی پیری نشان داد که مداخلات غذایی و دارویی میتواند منجر به عمر طولانیتر حیوانات شود. بنابراین، سوال این است که آیا مغز آنها در طول این زمان عمر طولانی هنوز دست نخورده باقی مانده است؟ آیا آنها هنوز هم می توانند جدول کلمات متقاطع را انجام دهند؟ آیا آنها می توانند سودوکو انجام دهند حتی اگر 25 درصد بیشتر عمر کنند؟ ما اکنون این ظرفیت را داریم که به مغز نگاه عمیق تری داشته باشیم و با انجام این کار، میتوانیم آن را مستقیماً به وضعیت انسانی ترجمه کنیم.
