Ещё один прозрачный мозг

Credit: NeuroArt


Идея сделать прозрачный мозг для изучения его структуры не нова. Идея изучать таким образом сосуды в мозге — тоже. Новый снимок из июньского конкурса NeuroArt представляет ещё одну подобную попытку. Здесь для визуализации сосудов в кровь мыши вводили  1,1′-диоктадеци-3,3,3′,3′-тетраметилиндокарбоцианин перхлорат, или, чтобы не ломать себе язык, DiI. Впервые это вещество было использовано в 2017 году для визуализации сосудов аксолотля (статья в специальном первом в истории рецензируемом (!) видеожурнале JoVE, название которого расшифровывается, как Journal of Visualized Experiments).

Такой прозрачный мозг может использоваться, например, для изучения ишемии и инсультов. Мы уже писали о подобном методе, который, однако использовал закачиваемый в сосуды гидрогель и микроскопию светового листа.

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Виртуальная модель мозга предскажет исход нейрохирургического лечения

Используя открытую платформу, называемую «Виртуальный мозг», международная команда исследователей симулировала нервную активность, взяв данные об опухолях мозга отдельных пациентов. Результаты, опубликованные в eNeuro, представляют собой первый шаг навстречу персонализированным моделям мозга, которые можно будет использовать для прогнозирования того, как влияют опухоль и последующее хирургическое лечение на функции мозга.

Пример того, насколько индивидуальная виртуальная модель мозга с учтенной опухолью оказывается более точной для демонстрации функциональной коннективности (FC). Здесь обработаны и взяты в учет 68 областей мозга. Credit: Hannelore Aerts et ai. / eNeuro


Ранее многие исследователи предпринимали попытки предоперационной визуализации органов, на которых планируется вмешательство, например, при опухолях почек. Сложность подобной визуализации мозга заключается в индивидуальных особенностях того, как работают связи между областями, а также в массивных нарушениях функции при повреждении сравнительно небольшой анатомической области.

Хирургия головного мозга – это искусная работа, требующая тщательного планирования для того чтобы максимально удалить опухоль, оставляя при этом окружающую ткань неповрежденной. Общие методы, такие как функциональная магнитно-резонансная томография (fMRI, фМРТ), используются для планирования хирургической стратегии, определяя важные функциональные области, расположенные близко к опухоли. Как бы то ни было, эти подходы ограничены в способности предсказать постхирургический результат из-за сложной динамики мозга и широко распространенных модификаций мозговой деятельности. Так, даже фМРТ не способна различить некоторые кортикальные области, связанные с определенными функциями.

Используя общедоступное программное обеспечение «Виртуальный мозг», Ханнелор Эрц (Hannelore Aerts) и команда во главе с Даниэле Маринаццо (Daniele Marinazzo) смоделировали 25 отдельных мозговых сетей пациентов с опухолями головного мозга и 11 сетей здоровых представителей контрольной группы.

Исследователи продемонстрировали, что эти индивидуальные модели могут точно предсказывать влияние опухолей на связность разных отделов головного мозга.

Этот результат открывает возможность объединения нейровизуализационных данных с виртуальным моделированием мозга для того, чтобы лучше планировать хирургическое лечение и его исход. Ученые считают, что подобное моделирование станет новым, уникальным инструментом, позволяющим предсказать потенциальные повреждения различных отделов мозга, вызванные как самой опухолью, так и возникшие во время операции.


Текст: Асват Валиева

Modeling Brain Dynamics in Brain Tumor Patients Using the Virtual Brain byHannelore Aerts, Michael Schirner, Ben Jeurissen, Dirk Van Roost, Eric Achten, Petra Ritter and Daniele Marinazzo in eNeuro. Published online May 2018.

https://doi.org/10.1523/ENEURO.0083-18.2018

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.