Самый мощный в мире МРТ-сканер предоставил первые изображения человеческого мозга, достигнув нового уровня точности, который, как мы надеемся, прольет больше света на наш загадочный разум и болезни, которые его преследуют.
Исследователи из Комиссии по атомной энергии Франции (CEA) впервые использовали эту машину для сканирования тыквы еще в 2021 году. Но недавно органы здравоохранения дали им зеленый свет на сканирование людей.
За последние несколько месяцев около 20 здоровых добровольцев первыми вошли в аппарат магнитно-резонансной томографии (МРТ), который расположен в районе Плато-де-Сакле к югу от Парижа, где расположены многие технологические компании и университеты.
«Мы увидели уровень точности, которого раньше никогда не достигали в CEA», — сказал Александр Виньо, физик, работающий над проектом.
Магнитное поле, создаваемое сканером, составляет колоссальные 11,7 теслы — единица измерения, названная в честь изобретателя Николы Теслы.
Эта мощность позволяет аппарату сканировать изображения с точностью в 10 раз большей, чем у МРТ, обычно используемых в больницах, мощность которых обычно не превышает трех Тесла.
На экране компьютера Виньо сравнил изображения, полученные этим мощным сканером, получившим название «Изольда», с изображениями обычного МРТ.
«С помощью этой машины мы можем увидеть крошечные сосуды, питающие кору головного мозга , или детали мозжечка, которые до сих пор были почти невидимы», — сказал он.
Министр исследований Франции Сильви Ретейло, сама физик, заявила, что «в такую точность трудно поверить!»
«Этот прибор впервые в мире позволит лучше выявлять и лечить патологии головного мозга», — сказала она в заявлении.
Сканирование областей мозга
Внутри цилиндра длиной и высотой пять метров (16 футов) находится магнит массой 132 тонны, питаемый катушкой с током 1500 ампер.
Существует отверстие диаметром 90 см (три фута), в которое могут проскользнуть люди.
Этот дизайн является результатом двух десятилетий исследований сотрудничества французских и немецких инженеров.
Соединенные Штаты и Южная Корея работают над аналогичными мощными аппаратами МРТ, но еще не приступили к сканированию изображений людей.
Одна из основных целей такого мощного сканера — улучшить наше понимание анатомии мозга и того, какие области активируются при выполнении определенных задач.
Ученые уже использовали МРТ, чтобы показать, что, когда мозг распознает определенные вещи, например лица, места или слова, отдельные области коры головного мозга включаются в работу.
Использование мощности в 11,7 тесла поможет Изольде «лучше понять взаимосвязь между структурой мозга и когнитивными функциями, например, когда мы читаем книгу или выполняем мысленные вычисления», — сказал Николя Булан, научный руководитель проекта.
По следам болезни Альцгеймера
Исследователи надеются, что возможности сканера могут также пролить свет на неуловимые механизмы, лежащие в основе нейродегенеративных заболеваний , таких как болезнь Паркинсона или Альцгеймера, или психологических состояний, таких как депрессия или шизофрения.
«Например, мы знаем, что определенная область мозга — гиппокамп — вовлечена в болезнь Альцгеймера, поэтому мы надеемся, что сможем выяснить, как работают клетки в этой части коры головного мозга», — сказала исследователь CEA Энн- Изабель Этьенвр.
Ученые также надеются выяснить, как некоторые препараты, используемые для лечения биполярного расстройства, такие как литий, распределяются по мозгу.
Сильное магнитное поле, создаваемое МРТ, даст более четкое представление о том, на какие части мозга воздействует литий. Это может помочь определить, какие пациенты будут лучше или хуже реагировать на препарат.
«Если мы сможем лучше понять эти очень опасные заболевания, мы сможем диагностировать их раньше и, следовательно, лучше лечить», — сказал Этьенвр.
В обозримом будущем обычные пациенты не смогут использовать могучую силу Изольды, чтобы заглянуть внутрь собственного мозга.
Булан сказал, что машина «не предназначена для использования в качестве инструмента клинической диагностики, но мы надеемся, что полученные знания можно будет затем использовать в больницах».
В ближайшие месяцы будет набрана новая группа здоровых пациентов для сканирования мозга.
Аппарат не будет использоваться у больных с заболеваниями в течение нескольких лет.