ينتج التصوير بالرنين المغناطيسي لمدة 100 ساعة لدماغ الإنسان أكثر الصور ثلاثية الأبعاد تفصيلاً حتى الآن

(كوما ريكوفيري لاب / يوتيوب)

أنتج العلماء ما يبدو أنه الأكثر تفصيلاً التصوير بالرنين المغناطيسي ( التصوير بالرنين المغناطيسي ) مسح تم إجراؤه من أي وقت مضى لتشريح الدماغ البشري ، ويقومون بمشاركة بياناتهم مع الجمهور.

بفضل مريض متوف مجهول تم التبرع بدماغه للعلم - و 100 ساعة من المسح باستخدام واحدة من أكثر أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي تقدمًا - أصبح للعالم الآن رؤية غير مسبوقة للهياكل التي تجعل التفكير بحد ذاته ممكنًا.

في دراسة جديدة بقيادة عالم التصوير العصبي برايان إل إيدلو من مستشفى ماساتشوستس العام ، يصف الباحثون كيف سجلوا مجموعة بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي فائقة الدقة الخاصة بهم خارج الجسم الحي عينة ، تقدم عرضًا لم يسبق له مثيل لـ 'التشريح العصبي ثلاثي الأبعاد للدماغ البشري'.

على الرغم من أن ورقتهم لم تخضع بعد لمراجعة الأقران ، فإن الإنجاز - وقرار الفريق بمشاركة مجموعة البيانات الخاصة بهم مع أي شخص مهتم بمجتمع البحث - يجذب بالفعل اهتمامًا كبيرًا ، مثل مقاطع فيديو عالية الدقة أنتجت من عمليات المسح.

قالت المهندسة الكهربائية بريتي بالشنداني من كلية الطب في إيكان في جبل سيناء ، والتي لم تشارك في الدراسة: 'لم نر دماغًا كاملًا مثل هذا'. أخبار العلوم .

'إنه بالتأكيد غير مسبوق'.

جاء المخ من امرأة تبلغ من العمر 58 عامًا تم إدخالها إلى المستشفى معها الحمى والقشعريرة والإرهاق ، والتي تطورت فيما بعد إلى مشاكل في التنفس.

للأسف على المريضة ، ساءت حالتها فقط أثناء إقامتها في المستشفى ، وتوفيت بعد أسبوعين فقط من فشل الجهاز التنفسي الناجم عن الفيروس. التهاب رئوي .

في حين أن المريضة لديها تاريخ من سرطان الغدد الليمفاوية وبعض الأمراض الأخرى ، إلا أنها لم تكن لديها خبرة في المشاكل العصبية أو الأمراض النفسية ، مما جعل دماغها عينة قيمة للبحث العصبي في المستقبل.

بعد فترة من الحفظ ، تم نقل العضو إلى حامل دماغ مُصمم خصيصًا ومحكم الهواء مصنوع من اليوريثان القوي ، والمصمم خصيصًا لفحص التصوير بالرنين المغناطيسي طويل الأمد.

تم وضع الحامل في ماسح ضوئي مخصص لسبع تسلا (7T) للتصوير بالرنين المغناطيسي: آلة قوية توفر مستويات عالية من شدة المجال المغناطيسي ، وفقط تمت الموافقة عليها من قبل إدارة الغذاء والدواء للاستخدام في الولايات المتحدة في عام 2017 .

'تتحسن جودة الصورة الإجمالية للتصوير بالرنين المغناطيسي مع زيادة قوة المجال المغناطيسي' ، وفقًا لما قاله عالم الأشعة في إدارة الغذاء والدواء روبرت أوكس وأوضح في ذلك الوقت .

'تسمح قوة المجال المضافة بتصور أفضل للهياكل الأصغر والأمراض الدقيقة التي قد تحسن تشخيص المرض.'

في حالة آلة التصوير بالرنين المغناطيسي 7T التي استخدمها إيدلو وفريقه ، كان الباحثون يسعون لتصور هياكل صغيرة في عينة الدماغ بدقة 100 ميكرومتر - يقيسون أجسامًا بحجم عُشر المليمتر فقط.

في مثل هذه المقاييس الدقيقة ، الباحثون شرح في ورقتهم ، فإنه يساعد في عملية الالتقاط إذا كانت العينة ثابتة تمامًا - ناهيك عن أنها لم تعد حية.

'تشريح الجثة خارج الجسم الحي يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي مزايا كبيرة أكثر يعيش التصوير بالرنين المغناطيسي لتصور التشريح العصبي المجهرية للدماغ البشري ، يشرح المؤلفون .

'بينما يعيش عمليات اقتناء التصوير بالرنين المغناطيسي مقيدة بالوقت (أي ساعات تقريبًا) وتتأثر بالحركة ، خارج الجسم الحي يمكن إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي دون قيود زمنية (أي أيام تقريبًا) وبدون حركة قلبية تنفسية أو حركة رأس.

هذه الفوائد ، إلى جانب القدرة على التصوير فائق الدقة عبر الدماغ بالكامل ، مكّنت الفريق من تسجيل 8 تيرابايت من البيانات الأولية من أربع زوايا مسح منفصلة ، تتراكم في حوالي 100 ساعة من إجمالي المسح بالرنين المغناطيسي.

بالإضافة إلى أ عدد مقاطع الفيديو للنتائج ، نسخة مضغوطة من بيانات الفريق متاح الآن عبر الإنترنت للمجتمع الأكاديمي ، مع ال يقول الفريق إنهم يتصورون مجموعة واسعة من التطبيقات الاستقصائية والتعليمية والسريرية لمجموعة البيانات هذه التي لديها القدرة على تعزيز فهم تشريح الدماغ البشري في الصحة والمرض.

لا تزال الأيام الأولى حتى الآن ، ومن الجدير إعادة التأكيد على أن البحث لم يُنشر بعد في مجلة مُراجعة من قبل الزملاء ؛ ولكن تم وصفه بالفعل على أنه مؤثر للغاية ، ويتم دمجه في مشاريع أخرى ، بما في ذلك صندوق أدوات لتحفيز الدماغ العميق يسمى الرصاص DBS .

'أليس هذا جمال؟' قيادة حساب تويتر DBS غرد حول التطورات.

من الصعب التنبؤ بالتأثير الدقيق الذي سيحدثه دماغ ما بعد الوفاة 100 ميكرون 7T من ComaRecoveryLab في مجال أبحاث الدماغ ، لكنه بالتأكيد سيكون هائلاً.

النتائج متاحة على موقع ما قبل الطباعة bioRxiv .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.