Ученые баскского Центра по изучению мозга и языка совестно с исследователями Университетского колледжа Лондона и Университета Кастилии-Ла-Манча создали атлас таламуса, по которому можно распознать расположение его ядер, а также установить нарушения в работе его структуры. Подробности разработки опубликованы в журнале Neuroimage.
Распределение ядер по таламусу.Credit: Juan Eugenio Iglesias et al / Neuroimage 2018
Таламус представляет собой одну из самых важных частей головного мозга, которая отвечает за обработку поступающей информации от органов чувств (кроме обоняния) и участвует в процессах внимания, сознания и восприятия. До сих пор при регистрации активности таламуса специалисты рассматривали структуру только в целом, не имея возможности разграничить его многочисленные ядра, которые очень специфичны по своим функциям. Также это ограничивало возможность диагностики заболеваний.
Авторы нового исследования составили атлас ядер таламуса, с помощью которого можно наблюдать его различные области и проводить диагностику. По словам исследователей, с помощью такого инструмента можно продвинуться в изучении таких заболеваний, как шизофрения, эпилепсия, а также болезнь Альцгеймера, определение которой они провели в эксперименте.
На первом этапе ученые взяли шесть образцов человеческого мозга и осуществили магнитно-резонансную томографию с высоким разрешением. Далее они расщепили 12 половинок таламусов (по две на мозг), чтобы пронаблюдать за типами нейронов и разграничить 26 таламических ядер, которые и отразились в атласе.
МРТ-картина таламусов. Credit: Juan Eugenio Iglesias et al / Neuroimage 2018
Затем авторы провели испытания разработки, в котором приняло участие 213 человек с болезнью Альцгеймера и 161 без нее. С помощью атласа исследователям удалось отличить здоровых добровольцев от больных с вероятностью в 88 процентов.
«Новый атлас хорошо себя показал. Он соответствует предыдущим классификациям таламических ядер, точен и адаптируется к различным изображениям, что позволяет, например, классифицировать пациентов с болезнью Альцгеймера и без нее», — отмечает Хуан Эудженио Иглесиас (Juan Eugenio Iglesias), исследователь Университетского колледжа Лондона.
В случае дислексии (расстройство умения читать), в развитии которой таламус принимает участие, ученые отмечают, что новый инструмент способен определить, какие таламические ядра участвуют в процессах распознавания букв, а также визуальной и слуховой информации в случае синдрома дефицита внимания и гиперактивности.
Текст: Екатерина Заикина
A probabilistic atlas of the human thalamic nuclei combining ex vivo MRI and histology by Juan Eugenio Iglesias, Ricardo Insausti, Garikoitz Lerma-Usabiaga, Martina Bocchetta, Koen Van Leemput, Douglas N. Greve, Andre van der Kouwe, the Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative, Bruce Fischl, César Caballero-Gaudes, Pedro M. Paz-Alonso in Neuroimage. Published November 2018.
https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018.08.012
