Zespół naukowców z ośrodków badawczych w Stanach Zjednoczonych, na czele z Case Western Reserve University School of Medicine, wykorzystał najbardziej zaawansowaną technologię aby stworzyć pierwszy na świecie interaktywny system holograficznego mapowania ścieżek aksonalnych w ludzkim mózgu. Projekt ten autorzy opisują jako połączenie zaawansowanego sprzętu do wizualizacji, rozwoju oprogramowania i danych neuroanatomicznych. Prawdopodobnie jego zastosowanie obejmie praktykę naukowa, kliniczną i edukacyjną, a także dalszą współpracę między neuroanatomami i naukowcami zajmującymi się neuroobrazowaniem.

Twórcy systemu wykorzystali zbierane przez dziesięciolecia, niepowiązane dotychczas ze sobą dane dotyczące komórek mózgu i przekształcili je w trójwymiarową i w pełni interaktywną wizualizację. Dzięki temu użytkownicy – neuroinżynierowie, neuroanatomowie, neurolodzy i neurochirurdzy – za pomocą urządzenia Microsoft HoloLens, bezprzewodowych okularów rzeczywistości mieszanej, mogą zobaczyć zarówno animowany atlas mózgu, jak i połączenia aksonalne pomiędzy jego strukturami.

“Fajną rzeczą jest to, że byliśmy w stanie zintegrować dekady wiedzy neuroanatomicznej z kontekstem najnowocześniejszych technik wizualizacji mózgu – mówi prof Cameron McIntyre, współautor badania. – Bierzemy całą tę anatomiczną wiedzę i oddajemy ją w ręce użytkowników w zupełnie nowej i przydatnej formie.”

Projekt skoncentrował się na wizualizacji precyzyjnych ścieżek aksonalnych w obrębie mózgu. Obejmuje obszar subtalamiczny, który jest kluczowy z punktu widzenia głębokiej stymulacji mózgu, a który stanowił duży problem dla najlepszej z obecnie stosowanych technik obrazowania, nazywanej rekonstrukcjami traktograficznymi. Jest ona wykorzystywana w szpitalach od ok. 20 lat. Pozwala na uwidocznienie kierunku i ciągłości przebiegu włókien nerwowych, dostarczając obrazów nazywanych łukami mózgowymi. Jednak projekt naukowców z Case Western Reserve University School of Medicine ma tę przewagę nad traktografią, że pozwala stworzyć prawdziwie trójwymiarowy obraz mózgu, który jest całkowicie interaktywny.

“W ten sposób stworzyliśmy pierwszy anatomicznie realistyczny model głównych szlaków aksonalnych w ludzkim regionie subtalamicznym – mówi prof McIntyre. – To tylko pierwszy krok, który możemy powtórzyć w całym mózgu.”

Bibliografia:
Petersen M.V., Mlakar J., Haber S.N., Parent M., Smith Y., Strick P.L., Griswold M.A., McIntyre C.C. Holographic Reconstruction of Axonal Pathways in the Human Brain. Neuron 2019

Dodaj komentarz