Công trình chụp quét não người dài 100 giờ cung cấp hình ảnh 3D chi tiết nhất từ trước đến nay

Thứ Năm, 08 Tháng Tám 2019

• Hoán Tỉnh | ĐKN

Các nhà khoa học đã tạo ra hình ảnh cộng hưởng từ (MRI) giải phẫu não người chi tiết nhất từ trước đến nay và đang chia sẻ những dữ liệu của họ với công chúng.

Nhờ một bệnh nhân ẩn danh đã chết, người đã hiến bộ não cho khoa học – và một cuộc chụp quét khổng lồ kéo dài 100 giờ với một trong những máy MRI tiên tiến nhất – thế giới giờ đây có một cái nhìn chưa từng có về cơ quan “động não” của con người, theo Science Alert. 

Trong một nghiên cứu mới do nhà khoa học thần kinh Brian L. Edlow từ Bệnh viện Đa khoa Massachusetts (Mỹ) dẫn đầu, các nhà nghiên cứu mô tả cách họ ghi lại được tập hợp dữ liệu MRI độ phân giải cực cao của mẫu vật não người được bảo quản bên ngoài cơ thể sống (gọi tắt là ex vivo), từ đó đưa ra một cái nhìn chưa từng có trước đây về “hình ảnh giải phẫu thần kinh ba chiều của bộ não người”.Mặc dù bài báo của họ chưa được bình duyệt bởi các chuyên gia khác trong ngành, nhưng thành tựu – và quyết định của nhóm trong việc chia sẻ dữ liệu của họ với bất kỳ ai trong cộng đồng nghiên cứu – đã thu hút được sự chú ý đáng kể. Những video độ phân giải cao được tạo ra từ các bản chụp quét cũng có được sự quan tâm tương tự.

“Chúng tôi chưa từng nhìn thấy bộ não một cách toàn diện như thế này”, kỹ sư điện Priti Bal Vendani từ Trường Y khoa Icahn ở Mount Sinai (Mỹ), người không tham gia vào nghiên cứu này, đã chia sẻ cảm nhận với Tạp chí Science News.

“Điều này khẳng định là chưa từng có”.

Bộ não này là của một phụ nữ 58 tuổi, nhập viện vì sốt, ớn lạnh và mệt mỏi, sau đó biến chứng thành các vấn đề về hô hấp.

Đáng buồn thay cho bệnh nhân, trong thời gian nằm viện tình trạng của bà đã trở nên tồi tệ hơn. Và bà đã chết chỉ khoảng hai tuần sau đó vì suy hô hấp do viêm phổi do virus.

Mặc dù bệnh nhân có tiền sử ung thư hạch và một số bệnh khác nhưng bà không có tiền sử về các vấn đề thần kinh hoặc bệnh tâm thần. Điều đó khiến bộ não của bà trở thành một mẫu vật quý giá cho nghiên cứu thần kinh trong tương lai.

Sau một thời gian bảo quản, bộ não này đã được chuyển đến một thiết bị lưu trữ kín khí, được chế tạo tùy chỉnh và làm bằng urethane chắc chắn, được thiết kế đặc biệt cho quy trình chụp quét MRI trong thời gian dài của thí nghiệm.

Nó được đặt trong một máy quét MRI Seven Tesla (7T) tùy chỉnh: một cỗ máy mạnh mẽ cung cấp cường độ từ trường cao và chỉ mới được Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ FDA chấp thuận sử dụng ở Mỹ vào năm 2017.

“Với cường độ từ trường cao hơn, chất lượng hình ảnh tổng thể của MRI được cải thiện”, nhà nghiên cứu X quang của FDA Robert Ochs giải thích.

“Sức mạnh của từ trường được thêm vào cho phép hiển thị tốt hơn các cấu trúc nhỏ hơn và các dấu hiệu bệnh lý mới chớm nở. Điều này giúp tăng khả năng chẩn đoán bệnh”.

Trong trường hợp máy MRI 7T được sử dụng bởi Edlow và nhóm của ông, các nhà nghiên cứu đang tìm cách chụp quét các cấu trúc nhỏ trong mẫu vật não tại độ phân giải 100 micromet – đo đạc các vật thể có kích thước chỉ bằng một phần mười milimet.

Những lợi ích trong việc chụp quét MRI ex vivo, cùng với khả năng chụp ảnh độ phân giải cực cao trên toàn bộ não, đã cho phép nhóm nghiên cứu ghi lại 8 terabyte dữ liệu thô từ bốn góc quét riêng biệt, tích lũy trong khoảng 100 giờ trong tổng số lần chụp quét MRI.

Dù vẫn còn sớm và cần phải nhắc lại rằng nghiên cứu vẫn chưa được công bố và bình duyệt trên một tạp chí chính thống. Nhưng nó đã được quảng cáo là có tác động sâu sắc và đang được tích hợp vào các dự án khác, bao gồm một bộ công cụ để mô phỏng chi tiết não bộ gọi là Lead DBS.

“Điều này không phải rất đẹp sao?” Tài khoản Twitter của dự án Lead DBS bình luận.

“Thật khó để dự đoán chính xác tác động của các kết quả chụp quét bộ não sau khi chết này đối với lĩnh vực nghiên cứu não bộ. Nhưng nó chắc chắn sẽ rất lớn đó”.