Naujoji vaizdų apdorojimo sistema leidžia pamatyti jungtis tarp atskirų smegenų sričių
(1)
Ką galvoja beždžionė, valgydama bananą? Jūs kaip tik į tai ir žiūrite. Šioje nuotraukoje vaizduojamas savotiškas žemėlapis, rodantis, kur "gyvena" gyvūno mintys. Tokiems vaizdams sukurti panaudoti naujos kartos trimačio (3D) vizualizavimo algoritmai, kuriuos sukūrė Masačūsetso ir Bostono (JAV) mokslininkai neurologai.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Naujoji sistema gali spalvomis erdvėje pavaizduoti milijardų individualių jungčių tarp smegenų neuronų aktyvumą - kiekviena net pati mažiausia matoma gija šioje nuotraukoje žymi dešimtis tūkstančių tokių grandžių.
Tipinės smegenų skenavimo nuotraukos vaizduoja blankius smegenų vaizdus, kuriuos lengva atskirti pagal vienas kitą perdengiančias raukšles. Tačiau Masačūsetso miesto ligoninės Bostone mokslininko Van Wedeen'o teigimu, tokios nuotraukos yra tik tikrųjų smegenų "šešėlis". Tikroji struktūra - tiksliai sudarytas nervinių ląstelių tinklas ir jų jungtys - iki šiol buvo paslėptos nuo tyrinėtojų akių.
Tradicinė magnetinio rezonanso vaizdų (angl. magnetic resonance imaging, MRI) technologija gali aptikti esminius anatominius smegenų aspektus ir yra dažnai naudojama insultams bei smegenų augliams diagnozuoti. Tačiau ženklus kompiuterių galios padidėjimas ir nauji duomenų apdorojimo algoritmai leido mokslininkams visiškai naujais būdais pažvelgti į MRI metu įrašytą informaciją.
Difuzijos spektro vaizdų (angl. Diffusion spectrum imaging, DSI) technologija yra vienas šių mokslo pasiekimų. Ji naudoja tuos pačius magnetinio rezonanso signalus, pagal kuriuos sekamas vandens molekulių judėjimas smegenyse. Vanduo difunduoja išilgai neuroninių "laidų", vadinamųjų aksonų. Pasinaudodami šiais difuzijos matavimais mokslininkai gali sudaryti jungčių žemėlapš, kuris iš esmės yra jungčių tarp atskirų smegenų sričių modelis.
Iš medicinos pusės, radiologai pradeda naudotis šia technologija sudarydami smegenų struktūros žemėlapius prieš operacijas, pavyzdžiui, norėdami užtikrinti, kad auglį operuosiantys chirurgai nepažeis kokio nors svarbaus signalų perdavimo kelio. Wedeen'as ir kiti jo kolegos DSI naudoja siekdami geriau suprasti atskirus žmogaus gebėjimus - regą, klausą, atmintį ir kitus - lemiančias struktūras. Tyrinėtojai taip pat tikisi, jog pasiekimas leis naujai pažvelgti į ligas, susijusias su smegenų struktūros anomalijomis - tokias kaip šizofrenija ir autizmas.