Vědci zlepšili magnetickou rezonanci. Snímek mozku je teď 64milionkrát ostřejší

Vědci ještě nikdy neviděli myší mozek v takovém detailu jako teď. Týmy z amerických univerzit využily vylepšenou metodu magnetické rezonance, kterou upravovaly téměř čtyřicet let. Oproti stávajícímu zobrazení jsou snímky ostřejší v násobku 64 milionů.

Magnetickou rezonanci (MRI) experti využívají už padesát let. Protože umí zobrazovat měkké tkáně, které se rentgenovým zářením zobrazují obtížně, dokáže tato metoda odhalovat například nádory. Zatím ale nebyla dostatečně přesná. Teď tuto technologii významně vylepšil dekády trvající výzkum, ve kterém spojilo síly několik amerických univerzit.

Rozlišení magnetické rezonance zdokonalil tak, že výzkumníci získali nejostřejší snímky myšího mozku, jaké kdy vznikly. Jsou také dramaticky ostřejší než typické klinické snímky pořízené touto metodou; autoři rozdíl přirovnávají ke změně od pixelové osmibitové grafiky starých videoher k moderním hrám, jako je třeba Elden Ring nebo Last of Us.

Jeden voxel (neboli 3D pixel) u této technologie měří pouhých 5 mikrometrů. To je 64milionkrát méně než voxel použitý u moderní klinické magnetické rezonance.

Vědci sice zatím zaměřili své magnety na myši, ale slibují si od této „nové MRI“, že by jim mohla poskytnout nový způsob, jak zobrazit propojení celého mozku v rekordním rozlišení.

Autoři tvrdí, že nové zkušenosti ze zobrazování použitého na myších povedou k lepšímu pochopení různých zdravotních problémů lidí – například toho, jak se mozek mění s věkem a stravou, nebo dokonce při neurodegenerativních onemocněních, jako je třeba Alzheimerova choroba.

  • Jedná se o moderní zobrazovací metodu, která slouží k funkčnímu zobrazování mozku, respektive mapování mozkové odezvy na vnější či vnitřní podnět.
  • Zdroj: Wikipedie

„Můžeme se začít dívat na neurodegenerativní onemocnění úplně jiným způsobem,“ řekl doktor G. Allan Johnson, který výzkum vedl. Práce jeho týmu vyšla 17. dubna v odborném časopise Proceedings of the National Academy of Sciences a je vyvrcholením téměř čtyřiceti let výzkumu v Dukeově centru pro mikroskopii in vivo.

Posun ke kvalitě

Johnsonův tým vylepšil MRI rovnou několika způsoby. Tou hlavní je to, že použili nesmírně neuvěřitelně silný magnet. Zatímco většina klinických přístrojů využívá magnet o síle 1,5 až 3 tesly, Johnsonův magnet měl sílu 9,4 tesly. Silnější jsou i cívky v MRI a také počítač, který nasnímaná data vyhodnocuje – ten má výkon asi osmi stovek běžných stolních počítačů. A všechny pracují na plný výkon na jediném cíli – vytvoření jednoho snímku mozku.

Detailní záběr myšího mozku novou metodou
Zdroj: Duke University

K zobrazení se pak využije ještě jiná technika, takzvaná Light sheet mikroskopie. Ta umožňuje označit některé skupiny buněk v mozku, například buňky produkující dopamin. Díky tomu tak mohou sledovat vývoj některých změn, například rozvoj Parkinsonovy choroby.

Nakonec se výsledky získané Light sheet mikroskopií, které ukazují detailní záběry na buňky, namapují na původní snímek z magnetické rezonance. Výsledkem je obraz, který je mnohem anatomicky přesnější a poskytuje detailní a realitě věrný pohled na buňky a spojení v celém mozku.

Díky tomuto kombinovanému snímání dat celého mozku mohou nyní vědci nahlédnout do mikroskopických tajemství mozku způsobem, který doposud nebyl možný.

Johnson a další vědci doufají, že díky ještě výkonnějšímu mikroskopu MRI budou moci lépe porozumět myším modelům lidských nemocí, jako je Huntingtonova choroba, Alzheimerova choroba a další. A to by mělo vést k lepšímu pochopení toho, jak podobné věci fungují nebo selhávají u lidí. 

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Google podcenil rizika AI, akcie jeho domovské firmy rekordně oslabily

Akcie společnosti Alphabet, která provozuje vyhledávač Google, ztratily během jediného dne téměř půl bilionu dolarů (kolem deseti bilionů korun) hodnoty. Vyhledávání pomocí umělé inteligence, které sama zavedla, totiž firmu obírá o její tradiční zdroj příjmů z reklamy. A zisky z AI to zatím nedokázaly kompenzovat.
před 1 hhodinou

Polární vír se může rozpadnout už začátkem listopadu. To se zatím nikdy nestalo

V dějinách pozorování se polární vír (někdy i polární vortex) nikdy nerozpadl před koncem listopadu. Letos se to možná stane už o tři týdny dříve, naznačují evropské meteorologické modely. To by mohlo mít zřejmě značné dopady na počasí v Evropě.
před 2 hhodinami

Vědci: Za oběžnou dráhou Pluta je další „zakrslá“ planeta. Může být obrem mezi trpaslíky

Za oběžnou dráhou Pluta pravděpodobně obíhá kolem Slunce další trpasličí planeta. Ledové těleso astronomové objevili s pomocí teleskopu umístěného v Chile a označili 2026 ED138. K potvrzení toho, že jde skutečně o trpasličí planetu, jsou nicméně zapotřebí další pozorování.
před 4 hhodinami

Tajemství opeřencova kalendáře: Tažní ptáci si umí „resetovat letový řád“

Ptáci dokáží svou migraci na tisícovky kilometrů vynikajícím způsobem načasovat. A když neočekávané okolnosti naruší nebo rozbijí jejich plány, jsou schopní všechno bez větších problémů dohnat. Problémem ale může být klimatická změna, upozorňují v nové studii vědci.
před 6 hhodinami

Silné krvácení či bolesti v podbřišku. Jaké účinky má slzný plyn na ženské zdraví?

Vyvolání děložních bolestí, záchvaty endometriózy, výrazné krevní ztráty, narušení menstruačního cyklu… Na sociálních sítích tisíce lidí popisují potíže s reprodukčním zdravím, které přičítají masivnímu používání slzného plynu ze strany bezpečnostních složek během nedávných protestních akcí ve Francii a Belgii. Někdy již několik hodin po kontaktu s látkou hlásí ženy silné křeče, abnormální krvácení, předčasný nástup menstruace nebo naopak její úplné vynechání. Ve Francii nyní kolektiv „Lacrymo de sang“, který sdružuje zdravotníky, aktivisty a osoby se vzděláním v oblasti reprodukčního zdraví, provádí šetření s cílem shromáždit svědectví o účincích slzného plynu na menstruační cyklus. Cílem je shromáždit empirická data a následně zvýšit povědomí o menstruačním zdraví. Dosud formulář vyplnilo více než devět tisíc zájemců.
před 19 hhodinami

Brambor bude v tuzemsku letos o pětinu méně než loni, roli hraje i změna klimatu

Brambory tvoří jeden ze základů českého jídelníčku. Letos ale byla z více důvodů jejich sklizeň velmi nízká, což nejspíš povede ke zvýšení jejich ceny.
před 21 hhodinami

Černobylští psi mají geny adaptované na „konec světa“, popsala studie

Přestože krajina u černobylské jaderné elektrárny může působit jako po apokalypse, dokázaly ji osídlit psí smečky. Vědci teď popsali, jak to zvířata zvládla a jak se to projevuje v jejich genech.
před 23 hhodinami

Ropná skvrna uzavřela pláže a ohrožuje vodní zdroje v Emirátech

Ropa unikající z poškozeného tankeru v Hormuzském průlivu dosáhla pobřeží Spojených arabských emirátů (SAE). Pláže jsou do odvolání uzavřené v Šardžá, oblíbeném letovisku Rás al-Chajma i v emirátu Umm al-Kuvajn, informoval web Time Out Dubai. V zemi se od začátku října šířily zprávy o silném benzinovém zápachu linoucím se z moře, a to i v severních čtvrtích Dubaje. Únik ropy vyvolal obavy o životní prostředí.
včeraAktualizovánovčera v 12:46‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.