Aivokuvauksista 64 miljoonaa kertaa aiempaa tarkempia
Neljän vuosikymmenen kehitys on johtanut siihen, että hiiren aivot on kuvattu tarkemmin kuin koskaan ennen.
Uusien magneettikuvannuslaitteiden magneetit ovat 3–6 kertaa niin voimakkaita kuin ennen, kelat puolestaan ovat sata kertaa niin voimakkaita.
Magneettikuvannuslaitteet ovat tärkeä väline terveydenhuollossa. Magneettikuvauksessa saadaan selville muutoksia elimistön kudosten koostumuksessa, ja sillä voidaan havaita muun muassa aivokasvaimia tai vammoja luissa ja nivelissä.
Jos tutkimuskohteena ovat aivot ja aivojen työskentelytapa, magneettikuvannuslaitteiden antamat tulokset ovat tähän mennessä jättäneet toivomisen varaa. Yhdysvalloissa Pohjois-Carolinassa toimivan Duken yliopiston mikroskopiaan erikoistuneen laitoksen tutkijat ovat nyt tehostaneet laitteiden toimintaa.
Viimeksi kuluneiden 40 vuoden aikana laitteita on parannettu yhä voimakkaammilla magneeteilla ja keloilla ja tehokkaammilla tietokoneilla.
Nyt tutkijoiden työn tulokset ovat nähtävissä. Kuvannuskuvat ovat kaikkiaan 64 miljoonaa kertaa niin tarkkoja kuin perinteisen mangeettikuvauslaitteen kuvat.
Ensimmäisenä kuvattiin hiiren aivot
Uutta laitetta on tähän mennessä testattu ainoastaan hiirillä, mutta tulokset näyttävät lupaavilta. Todella terävät kuvat antavat mahdollisuuden tutkia aivoja ja niiden yhteyksiä aiempaa tehokkaammin.
”Kuvat avaavat uusia mahdollisuuksia. Nyt voimme tutkia muun muassa neuroneja rapauttavia neurodegeneratiivisia sairauksia aivan uudella tavalla”, sanoo tutkimusryhmän johtaja Allan Johnson Duken yliopistosta.
Kun aivot on kuvattu, kudoksia korostetaan LSFM-mikroskoopilla. Kun sitten uusi kuva yhdistetään alkuperäiseen magneettikuvaan, saadaan tarkka kuva aivoista ja aivosoluista.
Yhdistämällä kaksi tekniikkaa voidaan nähdä, miten tietyt soluryhmät kehittyvät.
Juuri tieto sairauden kehittymisestä on tärkeää, kun selvitetään, miten pitkälle esimerkiksi Parkinsonin tauti tai Alzheimerin tauti on edennyt.
Uudet mahdollisuudet nostavat kuitenkin myös kysymyksiä, toteaa Johnson. Hän selittää, että tiettyjen eläimien elinikää voidaan pidentää jopa 25 prosenttia tekemällä vain pieniä muutoksia niiden ravintoon ja lääkitykseen. Siksi tieto aivojen tilasta on tärkeä.
”Kysymys kuuluu, ovatko aivot kunnossa, kun elämää pidennetään. Nyt meillä on keinot tutkia tätä, ja kun tutkimuksia suoritetaan, tuloksia voidaan soveltaa ihmisiin”, Johnson sanoo.