فني يفحص معدات الأشعة
بقلم مايكل هيدرل

اعتقد قطعة

يستخدم علماء UNM تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي الجديدة لإنشاء صور ذات فاصل زمني حيث يستجيب الدماغ الحي للتجارب

التصوير بالرنين المغناطيسي (مري) حول مجال علم الأعصاب على مدار الأربعين عامًا الماضية ، مما مكّن العلماء من إنشاء لقطات واضحة لهياكل الدماغ الحية وحتى اكتشاف التغيرات الوظيفية المرتبطة بأنشطة معينة.

على عكس الأشعة السينية أو الأشعة المقطعية ، لا يعتمد التصوير بالرنين المغناطيسي على حزم الإشعاع. بدلاً من ذلك ، تُستخدم المجالات المغناطيسية القوية وموجات الراديو لمحاذاة ذرات الهيدروجين مؤقتًا في جزيئات الماء في الجسم ، مما يعني أنها يمكن أن تخلق صورة واضحة للأنسجة الرخوة ، مثل الدماغ.

لكن التكنولوجيا الأحدث التي طورتها عالمة الأعصاب بجامعة UNM ، إلين بيرر ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، والمتعاونين في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وجامعة جنوب كاليفورنيا تأخذ التصوير بالرنين المغناطيسي خطوة إلى الأمام.

في ورقة نشرت في دورية الرنين المغناطيسي النووي في الطب الحيوي، قاموا بالإبلاغ عن استخدام المنغنيز ، وهو معدن نادر موجود في جميع أنحاء الجسم ، كعامل تباين مع التصوير بالرنين المغناطيسي الذي يتيح سلسلة من الصور "الفاصلة الزمنية" التي تكشف عن استجابة الدماغ لتجارب معينة.

 

إلين بيرر ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه
الدماغ ليس شيئًا ثابتًا. تصور تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي النتائج البطيئة للتجربة بمرور الوقت.
- إيلين بيرر، ماجستير، دكتوراه

قال بيرر ، الأستاذ في قسم علم الأمراض بجامعة نيو مكسيكو: "يؤكد هذا التقرير على قوة التباين القائم على المنغنيز لدراسة التحولات الديناميكية في جميع أنحاء الدماغ". "الدماغ ليس شيئًا ثابتًا. تصور تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي النتائج البطيئة للتجربة بمرور الوقت. إنها تمكننا من التعمق أكثر في التعقيد المذهل للتفكير والشعور ".

في التصوير بالرنين المغناطيسي المعزز بالمنغنيز (MEMRI) ، تدخل كميات صغيرة من المنجنيز الخلايا العصبية عبر نفس المسار الخلوي مثل الكالسيوم ، والذي يلعب دورًا رئيسيًا في إرسال إشارات الدماغ. عندما تتحرك أيونات المنغنيز عبر الخلايا العصبية ، فإنها تسلط الضوء على أنشطة الخلية ، وتسلط الضوء على الإسقاطات التي تتواصل من خلالها مع الخلايا العصبية المجاورة.

قال تايلور أوسلمان ، طالب دكتوراه في مختبر بيرر وشارك في تأليف الورقة البحثية: "هذه المنهجية الناشئة والمثيرة تلتقط وظيفة الدماغ أثناء السلوك الطبيعي ، والتي لا يمكن معرفتها على هذا النطاق بخلاف ذلك". كريستوفر مدينا ، دكتوراه في الطب ، خريج كلية الطب بجامعة نيو مكسيكو ، كان أيضًا مؤلفًا مشاركًا.

قال أوسلمان: "يقدم منشورنا أيضًا نظرة ثاقبة حول اعتبارات السلامة لاستخدام عامل التباين". "نقدم عددًا من الأمثلة حول كيفية كشف التصوير بالرنين المغناطيسي عن تطور نظام السمع ، بالإضافة إلى متلازمة داون ومرض الزهايمر واضطرابات القلق."

تتمتع فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي القياسية بقيمة تشخيصية كبيرة للكشف عن الأورام أو تشوهات الأوعية الدموية في الدماغ ، ويمكن أن تكشف أن التغيرات في بعض هياكل الدماغ مرتبطة بسلوكيات معينة ، مثل التأمل أو تعلم لغة ثانية. يقول بيرر إنهم لا يُظهرون ما يفعله الدماغ في الواقع.

وتقول: "إن التصوير بالرنين المغناطيسي الذي نقوم به بشكل قياسي للتشخيص البشري هو مجرد صورة لتشريحك". يستخدم علماء الأعصاب أيضًا تقنية تسمى التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الذي يقيس تدفق الدم في المخ ، بناءً على فكرة أن المناطق النشطة للغاية في الدماغ تستخدم المزيد من الأكسجين.

ومع ذلك ، فإن الإشارة المعتمدة على مستوى الأكسجين في الدم (BOLD) أضعف ، وتتطلب تحليلًا حسابيًا ، وتجمع بين نشاط الأوعية الدموية والنشاط العصبي ، على حد قول بيرر. "باستخدام BOLD ، ما تكتشفه هو وكيل للنشاط العصبي."

قام Bearer وشركاؤه Harry Gray في Caltech و Russell Jacobs في USC باستكشاف إمكانات تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي MEMRI لبعض الوقت. في عام 2020 ، مع أوسلمان وزميل ما بعد الدكتوراه دانيال بارتو ، أبلغوا عن استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي (MEMRI) لإثبات كيف يتطور التعرض لمحفز مخيف إلى قلق مزمن.

قال بيرر: "أهم الأشياء التي جعلت من الممكن التعلم من هذه التكنولوجيا هو التحليل الحسابي الذي أجريته مع طلابي في جامعة UNM". "ستكون هذه المراجعة مرجعًا مرجعيًا لجميع الباحثين ، خاصة عند استخدام هذه التكنولوجيا الناشئة."

الفئات: الصحة، طب الأعصاب، أبحاث, كلية الطب, أهم الأخبار