Les chercheurs de MGH produisent l'IRM le plus de haute résolution de l'esprit humain

Un article neuf décrit une découverte échographie de définition de 100 microns de l'esprit humain qui a été produit par une équipe multidisciplinaire des chercheurs (MGH) de Massachusetts General Hospital. Le papier, qui est apparu dans des caractéristiques scientifiques, met en valeur l'IRM le plus de haute résolution de l'esprit humain entier à produire jusqu'à présent, les images dont sont les 1.000 temps plus détaillé qu'un IRM clinique normal.

Ce seul ensemble de données a une large gamme d'investigation, d'éducatif et les applications cliniques qui avancera la compréhension de l'anatomie d'esprit humain dans la santé et la maladie. »

Brian L. Edlow, DM, premier auteur du papier, directeur associé du centre de MGH pour Neurotechnology et Neurorecovery (CNTR), et directeur du laboratoire pour NeuroImaging du coma et de la conscience (NICC)

L'équipe de MGH a inclus des neurologistes, des neurologues, des physiciens d'IRM, des techniciens, des informaticiens et des anatomistes. Le projet a également exigé la visserie faite sur commande de modèle et de établissement pour obtenir la définition possible maximum. Le technicien Azma Mareyam de bobine de RF de MGH a conçu l'instrument spécialisé d'IRM pour ce projet. « La bobine de RF utilisée dans un balayeur de résonance magnétique fonctionne comme antenne qui transmet et reçoit des signes du patient ou du spécimen, » il explique. « Ces signes sont alors convertis en images par l'autres matériel/logiciel. » Le défi était dans ce cas de mettre beaucoup de bobines (32) clôturent asse'ensemble qu'elles pourraient être adaptées confortablement autour du cerveau mais ne s'y mêleraient pas les uns avec les autres. « Ceci a été fait utilisant beaucoup de techniques que nous avons développées dans le laboratoire de professeur Lawrence Wald à MGH, » il explique.

Le projet a trois objectifs principaux. D'abord, il vise à produire des analyses dans la structure du cerveau, et des liens entre ses pièces. Un autre objectif est de comprendre mieux la biologie des troubles neurologiques tels que la lésion cérébrale traumatique et la maladie d'Alzheimer par un type neuf « d'autopsie basée sur réseau » qui intègre l'IRM avec l'histopathologie. En conclusion, l'équipe espère stimuler le développement des techniques d'imagerie neuves et ultra-hautes de définition pour l'usage dans les êtres vivants.

Le groupe, abouti par le Co-sénior écrit Bruce Fischl, PhD, et André van der Kouwe, PhD, avait travaillé à ceci pendant plus d'une décennie, et en juin 2019, a relâché l'IRM de définition de 100 microns d'un cerveau donné, y compris les caractéristiques fondamentales, pour lesquelles les chercheurs notent déjà des utilisations complémentaires prometteuses.

Dans une application, par exemple, le cor d'Andreas de co-auteur, DM, PhD, a intégré les caractéristiques de cette échographie dans une avance appelée DBS de plate-forme logiciel, qui peut permettre à des neurologues et à des neurochirurgiens d'améliorer les résultats thérapeutiques de l'emplacement profond d'électrode de stimulation de cerveau dans une large gamme de troubles, y compris la maladie de Parkinson et le trouble obsessionnel. Un autre groupe, le laboratoire de Tractrography de fibre à l'université de Pittsburgh, a intégré les 100 caractéristiques du micron IRM avec les caractéristiques à trois dimensions de tractography, qui montrent des voies axonales, pour tracer la connectivité de l'esprit humain. Les caractéristiques ont été également intégrées avec un atlas de neuroanatomie à l'université d'Unochapecó, Brésil.

Il y a eu intérêt énorme pour cette application développée d'IRM. Des vidéos de l'IRM de 100 microns ont été vus par plus de 1 million de personnes sur le gazouillement, le youtube, le reddit, et le facebook dans un délai de deux semaines du desserrage des caractéristiques en juin.

« Au cours des 10 années à venir, nous continuerons à développer les outils d'inauguration de représentation pour tracer l'esprit humain de plus en plus aux hautes résolutions, avec objectif « coup de lune un » de définition de micron-écaille, » dit Edlow. « Nous envisageons un contrat à terme l'où ex vivo l'IRM et les images optiques à la définition de micron-écaille coregistered avec précision aux caractéristiques histopathologiques et in vivo aux caractéristiques d'IRM. Ce pipeline entièrement intégré d'analyse ouvrira un monde neuf des opportunités de vérifier la base pathophysiologique des troubles neurologiques, et éventuel, déclenchera une ère neuve des traitements pharmacologiques, électrophysiologiques, et neuromodulatory. »