Новый метод визуализации делает изображения мозга в миллионы раз точней

Новый метод МРТ в сочетании с микроскопией светового поля позволил сделать изображение мозга мыши с чрезвычайно высоким разрешением — оно в миллионы раз больше, чем при обычной магнитно-резонансной томографии.

МРТ была изобретена почти ровно 50 лет назад. При этом методе рентгеноскопии сильные магнитные поля вызывают вибрацию атомов в тканях тела и особенно в воде. Радиоволны, генерируемые этими вибрациями, регистрируются МРТ. Поскольку каждая ткань по-разному реагирует на возбуждение, в зависимости от содержания в ней воды, на полученном изображении появляются оттенки серого, которые делают видимыми тонкие структуры.

Аллан Джонсон из Университета Дьюка и его команда использовали специальный томограф, в котором применяются магнит 9,4 Тесла и особо мощные магнитные катушки. «Полученное в результате высокое угловое разрешение позволило создать самые подробные карты связей мозга из когда-либо сделанных», — объясняют исследователи.

Размер каждого трехмерного пикселя изображения составляет всего около пяти микрометров. Это в миллионы раз выше, чем у современных МРТ, и в 27 000 раз лучше, чем у лучших МРТ-сканеров, используемых в исследованиях. Это делает тонкие структуры мозга мыши более четкими, чем когда-либо прежде.

Но и это еще не все: создав МРТ-изображения мозга мыши, исследователи объединили их со специальным методом микроскопии светового поля. Ткань очищается, выборочно окрашивается на определенные белки, а затем визуализируется с разрешением 1,8 микрометра на пиксель. Затем специальный алгоритм объединяет это изображение микроскопа и изображения МРТ.

В результате получается изображение, в котором цвета позволяют распознавать определенные типы клеток и связи мозга. Эти составные изображения затем помогают, например, понять изменения в мозге, типичные для старения или связанные с нейродегенеративными заболеваниями, например с болезнью Альцгеймера.

Источник: scinexx.de