Studie zeigt, warum MRI Gehirn Bilder sind so empfindlich auf die Richtung, in welche Nervenfasern laufen

Weltweit führende Experten in der Magnet-Resonanz-Imaging von Der University of Nottingham und Sir Peter Mansfield Magnetresonanz-Zentrum haben einen wesentlichen Entdeckung, die geben könnte, die Welt der Medizin ein neues Instrument für die verbesserte Diagnose und überwachung von Erkrankungen des Gehirns wie multiple Sklerose.

Die neue Studie, veröffentlicht in den Proceedings of the National Academy of Science, zeigt, warum Bilder des Gehirns produziert mit der neuesten MRT-Techniken sind so empfindlich auf die Richtung, in die Nervenfasern führen.

Die weiße Substanz von Gehirn besteht aus Milliarden von mikroskopischen Nervenfasern, die Informationen in form von winzigen elektrischen Signale. Zur Erhöhung der Geschwindigkeit, mit der diese Signale Reisen, jeder Nerv Faser ist umhüllt von einem Mantel gebildet, der aus einer fetthaltigen Substanz namens myelin. Frühere Studien haben gezeigt, dass das Aussehen der weißen Materie im magnetischen Resonanz-Bilder hängt vom Winkel zwischen den Nervenfasern und der Richtung der sehr starken Magnetfeld in einem MRT-scanner.

Basierend auf dem wissen über die molekulare Struktur von myelin, der Nottingham Physiker entwickelten ein neues Modell, in dem die Nervenfasern vertreten sind als lange dünne hohle Röhren mit speziellen (anisotrop) magnetische Eigenschaften. Dieses Modell erklärt die Abhängigkeit der Kontrast auf faserorientierung in der weißen Substanz und potenziell ermöglicht, Informationen über die Nervenfasern (wie deren Größe und Richtung) hergeleitet werden, die von den magnetischen Resonanz-Bildern.

Research Fellow Dr. Samuel Wharton sagte: „Während die meisten MRI-basierten Forschung konzentriert sich auf die Gewebe die Messungen bei Millimeter-Länge-Skala, unsere experimentellen scans von gesunden menschlichen Freiwilligen und Modellierung der Myelinscheide zeigt, dass viel mehr detaillierte mikroskopische Informationen über die Größe und Richtung der Nervenfasern erzeugt mit relativ einfachen imaging-Techniken. Die Ergebnisse werden den ärzten mehr, in welchem Kontext, zu erkennen und zu identifizieren Verletzungen oder Anomalien im Gehirn und wird Ihnen helfen, maßgeschneiderte verschiedene Arten von scan zu einem bestimmten Patienten.“

Leiter der Schule für Physik und Astronomie, Professor Richard Bowtell Hinzugefügt, „Diese Ergebnisse sollten eine wichtige Ergänzung zu der Welt der biomedizinischen Bildgebung, die ein wichtiger Schwerpunkt hier an Der Universität von Nottingham. Wir haben ein starkes Erbe an bahnbrechenden arbeiten in der MRT an der Sir Peter Mansfield Magnetresonanz-Zentrum und die Arbeit wurde durchgeführt mit unserer 7T-scanner, welcher ist der stärkste Magnetfeld-system für das Scannen von menschlichen Probanden in Großbritannien.“

Dr. Nikolaos Evangelou, Clinical Associate Professor, spezialisiert auf multiple Sklerose an der Nottingham University Hospitals Trust, sagte: „Diese Forschung öffnet neue Alleen der Blick auf die Nervenfasern im Gehirn. Je mehr wir verstehen, über die Nerven und das myelin um Sie herum, desto erfolgreicher sind wir im Studium der Gehirn-Krankheiten, wie multiple Sklerose. Die jüngsten Fortschritte in unserem Verständnis und der Behandlung von MS basiert auf grundlegenden, solide Forschung wie die präsentiert von Dr. Wharton und Bowtell. „

Die Forschung geben Wissenschaftler und Kliniker auf der ganzen Welt ein besseres Verständnis von den Auswirkungen der Nerven-Fasern und deren Orientierung in der Kernspintomographie und hat möglicherweise nützliche Anwendungen in der Diagnose und überwachung von Gehirn und Nervensystem Erkrankungen wie multiple Sklerose, wo es die bekannten links zu myelin-Verlust.

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