(ComaRecoveryLab/YouTube) Tiedemiehet ovat tuottaneet sen, mikä näyttää yksityiskohtaisimmalta magneettikuvaus ( MRI ) skannaus, joka on koskaan otettu ihmisen aivojen anatomiasta, ja jakavat tietonsa yleisölle.
Anonyymin kuolleen potilaan, jonka aivot lahjoitettiin tieteelle – ja valtavan 100 tunnin skannauksen yhdellä edistyneimmistä MRI-laitteista – ansiosta maailmalla on nyt ennennäkemätön näkemys rakenteista, jotka tekevät ajattelun mahdolliseksi.
Jonkin sisällä uusi tutkimus Massachusettsin yleissairaalan neurokuvantaja Brian L. Edlowin johdolla tutkijat kuvaavat, kuinka he tallensivat ultrakorkean resoluution MRI-tietoaineistonsa. ex vivo näyte, joka tarjoaa ennennäkemättömän kuvan 'ihmisaivojen kolmiulotteisesta neuroanatomiasta'.
Vaikka heidän paperiaan ei ole vielä vertaisarvioitu, saavutus – ja tiimin päätös jakaa tietoaineistonsa kenelle tahansa, joka on kiinnostunut tutkimusyhteisöstä – herättää jo merkittävää huomiota, kuten myös korkearesoluutioisia videoita tuotettu skannauksista.
'Emme ole nähneet kokonaisia aivoja näin', kertoi sähköinsinööri Priti Balchandani Icahnin lääketieteellisestä koulusta Mount Sinaista, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. Tiedeuutiset .
'Se on ehdottomasti ennennäkemätöntä.'
Aivot tulivat 58-vuotiaalta naiselta, joka vietiin sairaalaan kuumetta , vilunväristykset ja väsymys, jotka myöhemmin kehittyivät hengitysvaikeuksiksi.
Valitettavasti potilaan tila vain huononi sairaalassa olonsa aikana, ja hän kuoli vain kaksi viikkoa myöhemmin viruksen aiheuttamaan hengitysvajaukseen. keuhkokuume .
Vaikka potilaalla oli lymfooma ja joitain muita vaivoja, hänellä ei ollut kokemusta neurologisista ongelmista tai psykiatrisista sairauksista, mikä teki hänen aivoistaan arvokkaan näytteen tulevaa neurologista tutkimusta varten.
Tietyn säilytysajan jälkeen elin siirrettiin mittatilaustyönä valmistettuun, ilmatiiviiseen lujasta uretaanista valmistettuun aivotelineeseen, joka on erityisesti suunniteltu kokeen pitkäkestoiseen MRI-skannaukseen.
Teline asetettiin räätälöityyn seitsemän Tesla (7T) MRI-skaneriin: tehokkaaseen koneeseen, joka tarjoaa korkean magneettikentän voimakkuuden ja vain FDA on hyväksynyt käytettäväksi Yhdysvalloissa vuonna 2017 .
'MRI:n yleinen kuvanlaatu paranee korkeamman magneettikentän voimakkuuden myötä', FDA:n radiologi Robert Ochs selitti tuolloin .
'Lisätty kenttävoimakkuus mahdollistaa pienempien rakenteiden ja hienovaraisten patologioiden paremman visualisoinnin, mikä voi parantaa sairauden diagnoosia.'
Edlowin ja hänen tiiminsä käyttämän 7T MRI-laitteen tapauksessa tutkijat pyrkivät visualisoimaan aivonäytteen pieniä rakenteita 100 mikrometrin resoluutiolla – mittaamalla esineitä, joiden koko oli vain kymmenesosa millimetriä.
Näin pienissä mittakaavassa tutkijat selittää lehdessään , se auttaa sieppausprosessia, jos näyte on täysin liikkumaton – puhumattakaan, ei enää elossa.
'Jälkipuinti ex vivo MRI tarjoaa merkittäviä etuja verrattuna elää MRI ihmisen aivojen mikrorakenteen neuroanatomian visualisoimiseksi, kirjoittajat selittävät .
'Ja elää MRI-kuvauksia rajoittaa aika (eli ~tunnit) ja liike vaikuttaa niihin, ex vivo MRI voidaan tehdä ilman aikarajoituksia (eli ~päiviä) ja ilman sydän- ja hengityselimiä tai pään liikettä.
Nämä edut yhdistettynä erittäin korkean resoluution kuvantamiseen koko aivoissa antoivat tiimille mahdollisuuden tallentaa 8 teratavua raakadataa neljästä erillisestä skannauskulmasta, mikä kumuloitui noin 100 tunnin kokonaismagneettikuvaukseen.
A:n lisäksi videoiden määrä tuloksista , pakattu versio tiimin tiedoista on nyt saatavilla verkossa akateemisen yhteisön , kanssa joukkue sanoo he 'näkevät tälle tietojoukolle laajan valikoiman tutkimus-, koulutus- ja kliinisiä sovelluksia, jotka voivat edistää ihmisen aivojen anatomian ymmärtämistä terveydessä ja sairauksissa'.
Se on vielä alkuvaiheessa, ja on syytä toistaa, että tutkimusta ei ole vieläkään julkaistu vertaisarvioidussa lehdessä; mutta sitä on jo mainostettu erittäin vaikuttavaksi, ja sitä integroidaan muihin projekteihin, mukaan lukien a työkalupakki syväaivojen stimulaatioon nimeltä Lead DBS .
'Eikö tämä ole kaunotar?' Johda DBS:n Twitter-tiliä twiittasi kehityksestä.
'On vaikea ennustaa, mikä tarkka vaikutus @ComaRecoveryLabin 100 mikronin 7T kuolemanjälkeisillä aivoilla on aivotutkimuksen kenttään, mutta se on varmasti valtava.'
Löydökset ovat saatavilla preprint-verkkosivustolla bioRxiv .