Американські інженери отримали тривимірні зображення мозку мишей з раніше не баченою чіткістю і можливістю розрізнити на них окремі нейрони та нейронні мережі. Для цього вчені вдосконалили наявну технологію МРТ та доповнили її технікою флуоресцентної мікроскопії, йдеться у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Демонстрація тривимірного зображення мозку, отриманого з допомогою нової технології. Duke Center for In Vivo Microscopy
Чим особлива нова технологія?
Магнітно-резонансна томографія (МРТ) сьогодні є вкрай цінним у нейробіології способом вивчення мозку, проте метод все ще потребує вдосконалень, зокрема у роздільній здатності отриманих з його допомогою зображень. Але науковцям Дюкського університету з американськими колегами вдалося збільшити чіткість сканів у тисячі разів, у порівнянні з тою, яка властива звичайним МРТ-апаратам: якщо зазвичай зображення мозку показують тканини з роздільною здатністю 1-2 кубічні міліметри, то з новою технологією — до 5 мікрометрів. Вкрай деталізовані зображення з допомогою досягнення продемонстрували при вивченні мишачого мозку.
Демонстрація тривимірного зображення мозку, отриманого з допомогою нової технології.
Як змогли покращити якість зображення?
Добитися кращої якості сканування мозку вдалося завдяки низці нововведень у структуру сканера. Зокрема, замість магнітів з індукцією 1,5-3 Тесли, які використовуються у стандартних медичних МРТ-апаратах, використали магніти з індукцією 9,4 Тесли. Також апарат оснастили у сто разів сильнішими градієнтними котушками та потужнішим комп’ютером. Але крім МРТ-сканування вивчення мишачого мозку доповнили дослідженням його тканин за допомогою технології флуоресцентної мікроскопії, яка дає змогу візуально виділити окремі групи клітин. Тоді науковці об’єднали зображення МРТ і мікроскопії, отримавши вкрай деталізовану тривимірну модель мозку, на якій можна розглянути окремі клітини та нейронні мережі. Технологія допоможе вивчати на тваринних моделях зміни, які відбуваються з мозком при старінні та таких нейродегенеративних захворюваннях як хвороба Альцгеймера та хвороба Паркінсона.