В 64 млн раза четче: ученые взглянули на мозг по-новому
МРТ и световая микроскопия позволили по-новому заглянуть внутрь головы мыши. Фото: Duke Center for In Vivo Microscopy
Американские ученые из Университета Дьюка вместе с коллегами показали исторически значимые изображения мозга. Речь идет о мозге мыши, а не человека, но результат все равно впечатляет.
По данным New Atlas, исследователи провели грызуну МРТ с новыми инструментами и смогли запечатлеть его мозг с такой детализацией, что каждый воксель — трехмерная версия пикселя — имел размер всего 5 микрон, или пятитысячную долю миллиметра. Четкость картинки увеличилась в 64 млн раз, по сравнению с результатами традиционного МРТ.
Такой уровень детальной визуализации позволит лучше понять, как мозг меняется с возрастом, диетой и нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера. «Это то, что действительно может нам помочь», — говорит ведущий автор Дж. Аллан Джонсон, профессор радиологии, физики и биомедицинской инженерии в Университете Дьюка. «У нас получится смотреть на нейродегенеративные заболевания совершенно по-другому».
Как получили сверхчеткие кадры
Без использования новейших технологий не обошлось. Ученые вооружились магнитом 9,4 Тесла (в клинических МРТ обычно используется магнит от 1,5 до 3 Тесла), набором в 100 раз более сильных градиентных катушек и суперкомпьютером, эквивалентным 800 ноутбукам. Все это понадобилось для изучения мозга одной маленькой мыши.
Цвета отображают нейронные связи и то, как они меняются с течением времени. Фото: Duke Center for In Vivo Microscopy
После того как изображения МРТ были завершены, исследователи отсканировали ткань мозга с помощью световой микроскопии. Это позволило пометить определенные группы клеток, а после наблюдать, как нейродегенеративные заболевания прогрессируют с течением времени.
Используя наборы мышей разного возраста и генетического состава, ученые увидели, как менялись связи всего мозга животного и его определенные области. Например, они заметили, что субикулум, связанный с памятью, изменился значительно больше, чем другие области. Изображения также показали, как болезнь Альцгеймера разрушает нейронные сети.
Зачем это нужно
Исследование прокладывает путь для дальнейшего технологического развития. Главная цель — запечатлеть человеческий мозг в мельчайших деталях. Это позволит лучше понять, как он меняется с возрастом и какие вмешательства могут быть полезны для предотвращения дегенерации.
Посмотрите на самые неоднозначные разработки ученых в сфере технологий за последнее время. Среди них есть видеокамера для жуков и даже искусственный нос:
