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