La nitidezza dell'immagine della scansione cerebrale è migliorata di 64.000.000 di volte

Un gruppo di ricercatori americani ha presentato una nuova tecnologia per l'imaging dei tessuti molli del cervello. Con lei

ha creato le immagini più chiare del cervello del topo. Un voxel (pixel cubico) in un'immagine di questo tipo misura solo 15 micron, ovvero 64 milioni di volte più piccolo rispetto alla risonanza magnetica classica.

I ricercatori hanno sviluppato il nuovo dispositivoun set speciale di bobine gradiente che sono 100 volte più resistenti rispetto a quelle di una macchina per risonanza magnetica clinica. Per elaborare la grande quantità di dati, viene utilizzato un computer ad alte prestazioni equivalente a quasi 800 laptop, che funziona a piena capacità per immaginare un singolo cervello.


Microscopia ad altissima risoluzione del cervello del topo. Video: Duke University

Dopo aver completato la scansione del cervello,i ricercatori analizzano i tessuti utilizzando la microscopia a foglio luminoso. Utilizzando questo metodo, gli scienziati contrassegnano gruppi specifici di cellule in tutto il cervello. Ad esempio, le cellule che producono dopamina possono essere isolate per monitorare la progressione della malattia di Parkinson.

I ricercatori combinano i dati ottenuti dautilizzando due metodi di analisi per ottenere il quadro più preciso delle cellule e dei circuiti in tutto il cervello. In una serie di esperimenti, hanno osservato come le connessioni a livello cerebrale cambiano man mano che i topi invecchiano. Questo studio ha dimostrato, tra le altre cose, che le aree associate alla memoria cambiano più del resto del cervello. In un altro esperimento, i ricercatori hanno analizzato il deterioramento delle reti neurali in un modello murino di malattia di Alzheimer.

Gli autori dello sviluppo notano che sebbene la tecnologiaTestata sui topi, la risonanza magnetica avanzata fornisce un nuovo importante modo per visualizzare le connessioni cerebrali a una risoluzione record. L'analisi su modelli animali migliorerà la comprensione della funzione cerebrale e dei cambiamenti associati all'età e alle malattie neurodegenerative negli esseri umani.

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In copertina: una scansione dettagliata del cervello di un topo. Immagine: Centro Duke per la microscopia in vivo