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Il nuovo metodo rende la materia bianca superficiale visibile nel cervello umano vivente

Tradizionalmente, la neuroscienza considerare il cervello come componendosi di due tipi di base del tessuto. Miliardi di neuroni compongono la materia grigia, formante uno strato sottile sulla superficie del cervello. Queste celle di un neurone sono collegate in una rete mindboggling dalle centinaia di milioni di connessioni della materia bianca, funzionanti nei gruppi, più profondi nel cervello. Fino a molto recentemente, non molto è stato conosciuto circa l'interfaccia fra la materia bianca e grigia - la cosiddetta materia bianca superficiale - perché i metodi stavano mancando di per studiarlo in cervelli umani viventi.

Tuttavia, le indagini precedenti avevano suggerito la regione da implicare nei termini devastanti quali il morbo di Alzheimer e l'autismo. Ora un gruppo pluridisciplinare piombo da Nikolaus Weiskopf dal Max Planck Institute per le scienze umane di cervello e conoscitive è riuscito a rendere la materia bianca superficiale visibile nel cervello umano vivente.

Abbiamo dimostrato che la materia bianca superficiale contiene molto ferro. È conosciuto che il ferro è necessario per il trattamento del myelination.„

Evgeniya Kirilina, primo autore dello studio

Lo studio è pubblicato negli avanzamenti di scienza.

La mielina è che cosa fa il bianco della materia bianca. È il rivestimento grasso degli assoni delle cellule nervose che accelera la trasmissione di informazioni attraverso il cervello. Il trattamento di myelination può accadere durante la durata della vita ma è predominante durante lo sviluppo. Infatti, la più grande concentrazione di ferro i ricercatori trovati era nella materia bianca superficiale nelle regioni della corteccia frontale, che sembra essere la struttura di sviluppo più lenta nel cervello umano. Incredibilmente, la corteccia frontale umana non è completamente myelinated fino avanti alla decade di vita.

Il tasto al nuovo metodo è MRI (imaging a risonanza magnetica) ma ad intensità di campo molto alta. Mentre gli scanner clinici tipici di MRI funzionano a 1,5 o 3 Tesla, in termini di resistenza del campo magnetico, il Max Planck Institute per conoscitivo umano e le scienze di cervello alloggia uno scanner potente di 7 Tesla. Ciò, congiuntamente al modello biofisico avanzato, ha permesso che il gruppo creasse le mappe molto di alta risoluzione del confine bianco-grigio della materia attraverso l'intero cervello vivente. L'accuratezza delle loro mappe del submillimetre è stata valutata contro il classico ed i metodi istologici avanzati che comprendono la dissezione e l'analisi fisiche post mortem dei cervelli.

Il nuovo metodo promette molte ulteriori comprensioni nell'organizzazione dell'interfaccia fra gli argomenti bianchi e grigi. Evgeniya Kirilina aggiunge, “speriamo che il metodo possa essere usato per aumentare la nostra comprensione dello sviluppo del cervello come pure delle circostanze patologiche che comprendono la materia bianca superficiale.„

Source:
Journal reference:

Kirilina, E., et al. (2020) Superficial white matter imaging: Contrast mechanisms and whole-brain in vivo mapping. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aaz9281.