Исследователи из Института визуализации при университете Вандербильта (VUIIS) достигли первого убедительного неинвазивного измерения нейронной передачи сигналов в спинном мозге здоровых добровольцев.
Их методика, описанная сегодня в журнале eLife, может помочь пациентам восстановиться после травм спинного мозга и других заболеваний, влияющих на функцию спинного мозга, включая рассеянный склероз.
"Мы определенно надеемся, что эта работа может быть переведена на многие неврологические расстройства," сказал первый автор статьи Роберт Барри, доктор философии.D., постдокторант в институте под руководством старшего автора Джона Гора, доктора философии.D.
Исследователи впервые использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) сверхвысокого поля для обнаружения "состояние покоя" сигналы между нейронными цепями в позвоночнике человека. Эти сигналы действуют постоянно, а не в ответ на внешние раздражители.
"Мы рассматриваем эти фоновые схемы покоя как неотъемлемые меры функциональности," – сказал Гор, профессор медицины Герты Рэмси Кресс, профессор университета и заместитель председателя отделения радиологии и радиологических наук.
Этот метод может быть ценным для понимания того, как травма спинного мозга меняет "функциональная связь" между нейронными цепями, например, и для оценки и мониторинга восстановления, которое происходит спонтанно или после различных вмешательств.
"Есть надежда, что когда у вас нарушена функция, произойдут изменения (в сигналах)," Гор сказал. "У нас уже есть доказательства этого из других исследований."
Исследования "отдыхающий" мозг показывает, как нейронные цепи координируются, чтобы контролировать различные функции и производить различное поведение. Спинной мозг изучать труднее, потому что он намного меньше мозга, а обычная фМРТ недостаточно чувствительна, чтобы улавливать его сигналы.
Команда Вандербильта преодолела эту проблему, используя сканер фМРТ с магнитом 7 тесла, многоканальные катушки спинного мозга и передовые методы получения и анализа изображений. Один Тесла примерно в 20000 раз сильнее магнитного поля Земли.