Obrazowanie mózgu z precyzją bliską mikronowi staje się rzeczywistością. Dzięki nowemu systemowi rezonansu magnetycznego o nazwie Connectome 2.0, opracowanemu przy wsparciu Narodowych Instytutów Zdrowia (NIH), naukowcy mogą po raz pierwszy nieinwazyjnie mapować mikrostrukturę ludzkiego mózgu – w tym włókna nerwowe i komórki – u żywych osób. To przełomowe osiągnięcie może znacząco przyspieszyć rozwój neuronauki, psychiatrii oraz nowych metod leczenia schorzeń neurologicznych.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak działa nowy system rezonansu magnetycznego Connectome 2.0 i czym różni się od tradycyjnych skanerów MRI.
- Dlaczego obrazowanie mózgu z precyzją bliską mikronowi stanowi przełom w neuronauce.
- Jakie zastosowania kliniczne i badawcze może mieć ta technologia w diagnozowaniu i leczeniu chorób mózgu.
- W jaki sposób Connectome 2.0 wspiera realizację projektu BRAIN CONNECTS i rozwój precyzyjnej medycyny neurologicznej.
Connectome 2.0 – nowa jakość obrazowania ludzkiego mózgu
System Connectome 2.0 to nowej generacji rezonans magnetyczny (MRI), który przewyższa konwencjonalne skanery pod względem rozdzielczości i czułości. Zaprojektowany z myślą o żywych pacjentach, wyposażony został w znacznie większą liczbę kanałów niż standardowe urządzenia. Te techniczne innowacje pozwalają uzyskać znacznie wyższy stosunek sygnału do szumu, dzięki czemu możliwe staje się zobrazowanie struktur biologicznych o rozmiarze bliskim jednemu mikronowi.
Jak podkreśla dr John Ngai, dyrektor NIH BRAIN Initiative:
Te badania stanowią przełomowy krok w obrazowaniu mózgu, przesuwając granice tego, co możemy zobaczyć i zrozumieć na temat żywego mózgu ludzkiego na poziomie komórkowym.
Czym jest „konektom” i dlaczego jego mapowanie ma kluczowe znaczenie?
Nowy system umożliwia naukowcom tworzenie dokładnych map połączeń w mózgu, czyli tzw. konektomu – sieci strukturalnych połączeń między różnymi obszarami układu nerwowego. Takie mapowanie, dotąd możliwe głównie w badaniach pośmiertnych lub na zwierzętach, teraz może być prowadzone u żywych ludzi — nieinwazyjnie i z niespotykaną dotąd rozdzielczością.
Dr Susie Huang z Wydziału Radiologii w Szpitalu Mass General, główna autorka badania, wyjaśnia:
Naszym celem było zbudowanie platformy obrazowania, która rzeczywiście obejmowałaby całą skalę – od komórek po obwody.
Nowe możliwości diagnostyki i terapii
Obrazowanie z precyzją mikronową otwiera nowe perspektywy w badaniach nad schorzeniami neurologicznymi, takimi jak choroba Alzheimera, stwardnienie rozsiane, schizofrenia czy zaburzenia ze spektrum autyzmu. System Connectome 2.0 pozwala bowiem nie tylko analizować architekturę mózgu, ale również dostrzegać subtelne różnice mikrostrukturalne między mózgami poszczególnych osób – np. w średnicy aksonów lub wielkości komórek.
Badania potwierdziły także, że system jest bezpieczny dla ochotników, co czyni go obiecującym narzędziem do wykorzystania zarówno w nauce, jak i praktyce klinicznej. To pierwszy raz, gdy tak wysoką rozdzielczość uzyskano w badaniach na żywych ludziach, a nie jedynie w analizach histologicznych.
Krok w stronę precyzyjnej neuronauki
Nowe narzędzie pozwala na lepsze zrozumienie relacji między mikrostrukturą mózgu, a funkcjonowaniem poznawczym, zachowaniem i występowaniem chorób psychicznych. Jest to zgodne z celami programu BRAIN CONNECTS, który dąży do stworzenia kompletnego schematu połączeń mózgowych w skali makro, mikro i nano.
Co istotne, ta technologia stwarza podstawy do rozwoju precyzyjnych, spersonalizowanych terapii neurologicznych, opartych na indywidualnej architekturze mózgu. W przyszłości może to prowadzić do stworzenia narzędzi do stymulacji układu nerwowego dopasowanych do konkretnego konektomu pacjenta.
👉 Wyniki oraz opis badań znajdziesz pod TYM LINKIEM
Główne wnioski
- Connectome 2.0 to nowy system rezonansu magnetycznego, który umożliwia nieinwazyjne obrazowanie mózgu z rozdzielczością bliską jednego mikrona.
- System ten pozwala na mapowanie włókien i komórek mózgowych u żywych ludzi, co dotychczas było możliwe tylko w badaniach pośmiertnych lub na zwierzętach.
- Nowa technologia wspiera projekt BRAIN CONNECTS i może odegrać kluczową rolę w rozwoju precyzyjnej neuronauki i terapii spersonalizowanych.
- Connectome 2.0 otwiera nowe możliwości w badaniach nad neurologią, psychiatrią, funkcjami poznawczymi oraz w leczeniu chorób mózgu.
Źródło:
- National Institutes of Health
- Nature Biomedical Engineering
