Search Icon
ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ
Τεχνολογία

Απεικόνιση εγκεφάλου: Νέα προσέγγιση δίνει πλήρη εικόνα των δικτύων του εγκεφάλου

Απεικόνιση εγκεφάλου: Νέα προσέγγιση δίνει πλήρη εικόνα των δικτύων του εγκεφάλου

Απεικόνιση εγκεφάλου: Ερευνητές στο Ινστιτούτο Francis Crick ανέπτυξαν μια τεχνική απεικόνισης για να συλλάβουν πληροφορίες σχετικά με τη δομή και τη λειτουργία του εγκεφαλικού ιστού σε υποκυτταρικό επίπεδο - μερικά δισεκατομμυριοστά του μέτρου, ενώ ταυτόχρονα συλλαμβάνουν πληροφορίες για το περιβάλλον. 



Η μοναδική προσέγγιση που περιγράφεται λεπτομερώς στο Nature Communications σήμερα (25 Μαΐου), ξεπερνά τις προκλήσεις της απεικόνισης ιστών σε διαφορετικές κλίμακες, επιτρέποντας στους επιστήμονες να δουν τα γύρω κύτταρα και τον τρόπο λειτουργίας τους, ώστε να μπορούν να δημιουργήσουν μια πλήρη εικόνα των νευρωνικών δικτύων στον εγκέφαλο. Διάφορες μέθοδοι απεικόνισης χρησιμοποιούνται για τη λήψη πληροφοριών σχετικά με ιστούς, κύτταρα και υποκυτταρικές δομές. Ωστόσο, μια μεμονωμένη μέθοδος μπορεί να συλλάβει μόνο πληροφορίες είτε για τη δομή είτε για τη λειτουργία του ιστού και κοιτάζοντας λεπτομερώς σε κλίμακα νανομέτρων, οι επιστήμονες χάνουν πληροφορίες για το ευρύτερο περιβάλλον. Αυτό σημαίνει ότι για να αποκτήσετε μια συνολική κατανόηση του ιστού, πρέπει να συνδυαστούν οι τεχνικές απεικόνισης.


Στη μελέτη τους, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια προσέγγιση που συνδυάζει επτά μεθόδους απεικόνισης, συμπεριλαμβανομένης της απεικόνισης in vivo, της ακτινογραφίας σύγχροτρου και της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας όγκου. Έδειξαν την προσέγγισή τους απεικονίζοντας δύο διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου σε ποντίκια – τον οσφρητικό βολβό και τον ιππόκαμπο. Είναι σημαντικό ότι η τεχνική θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου ή μέρη του σώματος, παρέχοντας στους επιστήμονες μια πιο λεπτομερή κατανόηση πολλών διαφορετικών βιολογικών δομών και ιστών.

Κάθε βήμα της διαδικασίας απεικόνισης παρέχει διαφορετικές πληροφορίες. Πρώτον, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν in vivo απεικόνιση ασβεστίου για να οπτικοποιήσουν τους νευρώνες σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου και να δουν ποιοι νευρώνες ήταν ενεργοί όταν τα ποντίκια εκτέθηκαν σε οσμές. Μετά την ευθανασία των ποντικών, απεικονίστηκαν δείγματα ιστού εγκεφάλου χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους, συμπεριλαμβανομένης της τομογραφίας ακτίνων Χ σύγχροτρου, η οποία συλλαμβάνει δείγματα μήκους έως και πολλών χιλιοστών. Αυτή η κλίμακα είναι επαρκής για να δουν ολόκληρα νευρωνικά δίκτυα και επίσης πού βρίσκονται συγκεκριμένα κύτταρα ή άλλες δομές στο ευρύτερο πλαίσιο του δείγματος. Είναι σημαντικό ότι αυτή η μέθοδος δεν καταστρέφει το δείγμα, ώστε να μπορεί να απεικονιστεί ξανά χρησιμοποιώντας άλλη τεχνική.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές επέλεξαν περιοχές ιδιαίτερου ενδιαφέροντος για να απεικονιστούν με ηλεκτρονική μικροσκοπία, καταγράφοντας περίπλοκες λεπτομέρειες σε υψηλή ανάλυση. Σε ορισμένες περιοχές-στόχους αυτό θα μπορούσε να χαρτογραφήσει λεπτομέρειες τόσο μικρές όσο 10 νανόμετρα, επιτρέποντας τους να δουν μικροσκοπικές δομές όπως οι μεμονωμένες συνάψεις που συνδέουν νευρώνες. Χρησιμοποιώντας αλγόριθμους υπολογιστών, συνδύασαν τα αποτελέσματα για να δημιουργήσουν έναν πλήρη χάρτη της δομής και της λειτουργίας του τμήματος του εγκεφάλου που μελετούσαν, έως και μερικά κυβικά χιλιοστά.

Ο Carles Bosch, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και της εργαστηριακής έρευνας στο Εργαστήριο Sensory Circuits and Neurotechnology στο Crick, σημειώνει: “Η προσέγγισή μας παρέχει έναν αξιόπιστο τρόπο για να ξεπεραστεί η πρόκληση των δομών απεικόνισης σε πολύ διαφορετικές κλίμακες. Πιστεύουμε ότι θα είναι ένα ισχυρό εργαλείο για να διερευνήσουμε τα νευρωνικά κυκλώματα στους εγκεφάλους των θηλαστικών καθώς και τη δομή και τη λειτουργία άλλων ιστών. Μας ενδιαφέρει να εφαρμόσουμε αυτήν την προσέγγιση στον εγκέφαλο, όπου είναι σημαντικό να συλλέγουμε πληροφορίες για ολόκληρα νευρωνικά δίκτυα μήκους πολλών χιλιοστών μαζί με πληροφορίες για συγκεκριμένους νευρώνες και συνάψεις. Αλλά έχει επίσης μεγάλες δυνατότητες να είναι χρήσιμο σε άλλα περιβάλλοντα, όπως η βιολογία του καρκίνου, όπου οι ερευνητές στοχεύουν να κατανοήσουν τη δραστηριότητα συγκεκριμένων κυττάρων στο ευρύτερο πλαίσιο του όγκου”.

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube

Διαβάστε Eπίσης:

Οι βιοδείκτες «εγκεφαλικής ηλικίας» προβλέπουν την ανάρρωση του εγκεφαλικού

Πέντε ασθένειες επιτίθενται σε γλωσσικές περιοχές στον εγκέφαλο

Πώς αλλάζει ο εγκέφαλος κατά τη διάρκεια της ζωής;

Προσδιορίστηκε νέα νευροαναπτυξιακή διαταραχή με το γονίδιο FBXW7

svg%3E svg%3E
svg%3E
Αφιέρωμα στον Διαβήτη healthwebgr svg%3E
Περισσότερα

Καινοτόμα αιματολογικά τεστ: Μια νέα πνοή στην ιατρική φροντίδα

Καινοτόμα αιματολογικά τεστ: Οι εξυπνότερες εξετάσεις αίματος έχουν τη δυνατότητα να επαναστατήσουν στον τρόπο που οι επαγγελματίες υγείας διαγιγνώσκουν και θεραπεύουν ασθένειες, προσφέροντας ταχύτερες διαγνώσεις και καλύτερα αποτελέσματα για τους ασθενείς.

Νέα μέθοδος ανάπτυξης αιμοφόρων αγγείων σε εργαστηριακά οργανοειδή 

Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει ένα καινοτόμο πρωτόκολλο που περιλαμβάνει τη χρήση βιοϋλικών, κυτταρικών παραγόντων και μοριακών σηματοδοτών για την προώθηση της αγγειογένεσης σε τρισδιάστατα οργανοειδή.

Τεχνητή νοημοσύνη: Μπορεί να βοηθήσει στην ανίχνευση εγκεφαλικών όγκων;

Τεχνητή νοημοσύνη: Οι ακτινολόγοι βρίσκονται μπροστά σε μια σημαντική επανάσταση στον τομέα της ιατρικής απεικόνισης, καθώς η τεχνητή νοημοσύνη αναμένεται να παίξει καθοριστικό ρόλο στην ανίχνευση εγκεφαλικών όγκων.

Νευρωνική διεπαφή: Πρόσβαση στον εγκέφαλο χωρίς επεμβατική χειρουργική

Νευρωνική διεπαφή: Οι τελευταίες εξελίξεις στην ιατρική τεχνολογία οδήγησαν στην ανάπτυξη μιας νέας ελάχιστα επεμβατικής νευρωνικής διεπαφής που υπόσχεται να αλλάξει δραστικά τον τρόπο αλληλεπίδρασης με τον εγκέφαλο.

Η τεχνική που επαναπροσδιορίζει τη µεταµόσχευση οργάνων 

Ένα από τα πιο υποσχόμενα πεδία έρευνας είναι η βιολογία των βλαστοκυττάρων. Τα βλαστοκύτταρα έχουν την ικανότητα να διαφοροποιούνται σε πολλούς τύπους κυττάρων και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναγέννηση κατεστραμμένων οργάνων ή ιστών.

Νέο σύστημα φακών για ενδοσκόπια επιτρέπει στους γιατρούς να δουν μέσα στο σώμα όπως ποτέ άλλοτε

Ενδοσκόπιο: Έχει σχεδιαστεί ένα νέο είδος συστήματος φακών για την άκρη ενός ενδοσκοπίου, το οποίο θα μπορούσε να επιτρέψει στους γιατρούς να βλέπουν και να θεραπεύουν περιοχές βαθιά μέσα στο σώμα.

Ρομποτική χειρουργική: Ο νέος τρόπος αντιμετώπισης της πρόπτωσης μήτρας

Ρομποτική χειρουργική: Η πρόπτωση της μήτρας, όπου η μήτρα υποχωρεί από τη φυσική της θέση και κατέρχεται στον κόλπο, είναι μια συχνή κατάσταση που επηρεάζει πολλές γυναίκες, ειδικά εκείνες που έχουν υποβληθεί σε τοκετούς.

Close Icon