تصویربرداری از مغز ۶۴ میلیون برابر واضح‌تر از قبل

با گذشت نزدیک به ۴۰ دهه، محققان مرکز میکروسکوپ درون بدن دانشگاه دوک، همراه با دانشمندانی از مرکز علوم بهداشتی دانشگاه تنسی، دانشگاه پنسیلوانیا، دانشگاه پیتسبورگ و دانشگاه ایندیانا، تصاویر ام‌آرای تولید کردند که ۶۴ میلیون برابر واضح‌تر از تصاویری است که فناوری‌های امروزی ارائه می‌کنند.این ام‌آرای قادر به ثبت تصاویر با چنان جزئیاتی بود که اندازه هر وُکسل آن تنها پنج میکرون یا پنج هزارم میلی‌متر بود. وکسل(voxel) نسخه‌ی سه بعدی یک پیکسل است.

 این بدان معنی است که در حالی که فناوری‌های فعلی تصویربرداری به اندازه کافی برای تشخیص تومور مغزی پیشرفت کرده‌اند اما این نوع تصویربرداری واضح می‌تواند همه چیز را یک قدم جلوتر ببرد.همانطور که در ویدئوی زیر دیده می‌شود، اسکن ام آرآی قادر به ثبت تصاویر باورنکردنی از اطلاعات مداری در سراسر مغز موش بود.

محققان بر این باورند که این سطح از تصویربرداری دقیق، درک بیشتری از چگونگی تغییر مغز با افزایش سن، رژیم غذایی و بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر را ممکن می‌سازد.جی. آلن جانسون(G. Allan Johnson)، استاد رادیولوژی، فیزیک و مهندسی زیست پزشکی در دوک، می‌گوید: این چیزی است که واقعا امکان‌پذیر است. ما می‌توانیم به روشی کاملا متفاوت به بیماری‌های تخریب عصبی نگاه کنیم.

این تصویر واضح تنها با استفاده از برخی فناوری‌های چشمگیر امکان‌پذیر شد. این تیم از یک آهنربای قدرتمند ۹.۴ تسلایی که در حالت معمول ۱.۵ تا سه تسلایی است، مجموعه‌ای از سیم پیچ‌های گرادیان که ۱۰۰ برابر قوی‌تر از سیم پیچ‌های موجود در اسکن‌های استاندارد بودند و یک ابر رایانه معادل ۸۰۰ لپ‌تاپ استفاده کردند تا تصویری از مغز موش ثبت کنند.

علاوه بر این، پس از تکمیل تصاویر ام‌آرآی، محققان بافت مغز را با میکروسکوپ صفحه نوری اسکن کردند. این کار به دانشمندان این امکان را داد تا گروه‌های خاصی از سلول‌ها را برچسب‌گذاری کنند تا نحوه پیشرفت بیماری‌های عصبی را در طول زمان تماشا کنند.

دانشمندان با استفاده از مجموعه‌ای از موش‌ها در سنین مختلف و ساختارهای ژنتیکی مختلف، توانستند ببینند که چگونه اتصال مغز حیوان در طول زمان تغییر کرده است و چگونه مناطق خاصی مانند سابیکولوم(subiculum) که با حافظه ارتباط دارد، به طور قابل‌توجهی بیشتر از مناطق دیگر تغییر کرده است. این تصاویر همچنین نشان دادند که بیماری آلزایمر چگونه شبکه‌های عصبی را از بین می‌برند.این تحقیق راه را برای توسعه فناوری‌های بیشتر برای به تصویر کشیدن مغز انسان با چنین جزئیاتی هموار می‌کند که می‌تواند برای جلوگیری از زوال مغز مفید باشد.