Ученые сравнили два метода визуализации мозга: диффузионную магнитно-резонансную томографию (ДМРТ) и поляризационно-зависимую оптическую когерентную томографию (ПЗОКТ), чтобы лучше понять, как расположены нервные волокна в стволе головного мозга. Объединив эти методы, исследователи получили более полное представление о строении мозга.
ДМРТ — это разновидность МРТ, которая измеряет диффузию (случайное движение) молекул воды в тканях мозга. Поскольку вода в разных типах тканей и структурах мозга движется по-разному, ДМРТ позволяет визуализировать микроструктуру белого вещества, выявлять повреждения нервных волокон и строить карты нейронных путей (трактографию).
ПЗОКТ работает как мощный микроскоп. Она помогает заглянуть внутрь мозга и увидеть детали его строения. ПЗОКТ оценивает ориентацию и упорядоченность волокон в тканях, например белого вещества мозга. В результате получаются трехмерные изображения с микроскопическим разрешением, которые помогают в исследованиях микроструктуры мозга и ее изменений при разных заболеваниях.
Но у каждого из этих методов есть свои недостатки. Например, ДМРТ не позволяет увидеть отдельные нервные клетки и изменения в них. Ее разрешение ограничено, и она отражает усредненные свойства тканей на уровне миллиметров. А силы ПЗОКТ иногда не хватает для глубокого проникновения в ткани мозга, так как оптические методы ограничены рассеянием и поглощением света, что снижает качество изображений на большой глубине.
Поэтому идея объединить эти два метода кажется перспективной. ДМРТ обеспечивает обзор крупных структур и путей на макроуровне, а ПЗОКТ — детальное микроскопическое исследование структуры белого вещества и ориентации волокон. Такой подход поможет лучше понять как общую архитектуру мозга, так и микроскопические изменения в нейронных сетях.
Это исследование — один из шагов к пониманию тонких механизмов работы мозга в норме, что особенно важно для ранней диагностики заболеваний. Ведь если ученые будут видеть более полную картину при нормальной работе мозга, они смогут отметить мельчайшие изменения, которые появляются при развитии патологических процессов, в том числе и опухолей.
Фото: https://ru.freepik.com/