بازسازی سه بعدی مغز انسان با جزییات بی سابقه

محققان هلندی با همکاری پژوهشگرانی از آلمان موفق به ارائه یک مدل سه بعدی از مغز واقعی انسان شده اند که جزئیات این اندام بی نظیر را به شکلی بی سابقه نشان می دهد.

به گزارش سیناپرس، دست یابی به یک نقشه جامع از مغز انسان، هدفی طولانی مدت برای متخصصان عصبی جهان بوده است. در این راستا، تکنیک‌های تصویربرداری غیرتهاجمی مانند تصویربرداری تشدید مغناطیسی یا MRI به دانشمندان اجازه می‌دهند تا مغز انسان زنده و سالم را بررسی کنند، اما این روش، جزئیات آناتومیک محدودی را ارائه می‌دهد.

سطح بالاتری از جزئیات مغزی را اما می توان با استفاده از میکروسکوپ و با مطالعه و مشاهده مغز اهداکنندگان فوت شده، به دست آورد و به طور کلی تمرکز بر ساختارهای کوچک مغزی که به صورت دو بعدی تصویربرداری شده اند، کمک بزرگی به این بعد از مسئله هستند.

اما اکنون تیمی پژوهشی به رهبری دانشمندان دانشگاه فان آمستردام (UvA)، از ترکیب هر دو تکنیک بالا، یعنی ام‌آر‌آی و میکروسکوپ برای تولید تصاویر سه بعدی از مغز کامل با سطحی بی‌نظیر از جزئیات استفاده کرده اند.

این تیم پژوهشی بیش از پنج سال به همراه محققان موسسه ماکس پلانک در لایپزیگ آلمان برای ایجاد پلی بین MRI دارای میدان مغناطیسی فوق العاده بالا و رویکردهای میکروسکوپی برای ایجاد تصاویر سه بعدی از مغز کار کرده اند.

آن ها در بررسی های خود، دو مغز اهدایی انسان را به مدت 21 ساعت در اسکنر MRI قرار داده و پس از آن، با تهیه برش های مخصوص یا اصطلاحا اسلاید، زیر میکروسکوپ بررسی کرده اند.

به گزارش سیناپرس، این محققان سپس تصاویر MRI را با اسلایدهای میکروسکوپی ترکیب کرده و تصاویری از مغز به دست آوردند که امکان کاوش با جزئیات زیاد را فراهم می آورد.

دانشمندان هلندی می گویند: این بازسازی سه بعدی مغز، به محققان بینش بیشتری نسبت به مشاهدات ناشناخته MRI داده و همچنین جزئیات آناتومیکی بیشتری را در خصوص ساختارهای کوچک مغزی ارائه می‌دهد.

محققان در این پژوهش، از یک سیستم MRI با میدان بسیار بالای 7 تسلا استفاده کردند که دارای آهنربای قوی‌تری نسبت به سیستم‌های MRI معمولی است که در بیمارستان‌ها استفاده می‌شوند.

آن ها نرم افزار دستگاه MRI را نیز به طور خاص برای این مطالعات برنامه ریزی کردند تا بتواند تفاوت بین بافت زنده و حفظ شده را در نظر بگیرد. در طول برش بافت نیز، از هر بخش به صورت جداگانه عکسبرداری شد تا بتوان بعداً از آن برای اصلاح دیجیتالی تغییر شکل بافت در بخش‌های میکروسکوپی استفاده کرد.

به گزارش سیناپرس، این یافته های جالب که حوزه مطالعات مغز را به شکل قابل توجهی توسعه می دهند، در نشریه معتبر Science Advances منتشر شده اند.

مترجم: محمدرضا دلفیه