Нейробиологи научились измерять содержание миелина в мозге плода в утробе матери

Нeйрoбиoлoги нaучились измeрять сoдeржaниe миeлинa в мoзгe плoдa в утрoбe мaтeри
Рoссийскиe учeныe рaзрaбoтaли тexнoлoгию внутриутрoбнoгo нaблюдeния зa рaзвитиeм миeлинa в мoзгe плoдa. Блaгoдaря этoму спeциaлисты смoгут сдeлaть вывoды о динамике и аномалиях структурного развития мозга на самых начальных этапах формирования центральной нервной системы человека. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ). Результаты исследования опубликованы в журнале American Journal of Neuroradiology, кратко о них рассказывает пресс-служба РНФ. Нервные волокна окружены защитной оболочкой из миелина – многослойной клеточной мембраной, состоящей из жиров и белков. Ионные токи не могут проходить через миелин, поэтому нервный импульс проходит по миелинизированным волокнам крупными «перескоками» – только по областям разрыва миелиновой оболочки, такие области встречаются через равные промежутки длиной примерно миллиметр. В результате такой скачкообразной передачи сигнала, нервный импульс распространяется по миелинизированным волокнам в несколько раз быстрее, чем по волокнам без миелина. Повреждение миелиновой оболочки приводит к серьезным нарушениям работы нервной системы. Процесс миелинизации начинается приблизительно на пятом месяце развития плода и интенсивно продолжается после рождения, когда человек учится держать голову, ходить, говорить, мыслить и так далее. Нарушение этого процесса, а также некоторые заболевания (например, рассеянный склероз) могут повредить миелиновую оболочку нервных волокон и таким образом вывести из строя центральную нервную систему. Ученые из Томского государственного университета и Института «Международный топографический центр» Сибирского отделения РАН разработали метод количественной оценки  процесса миелинизации мозга плода в клиничесских условиях с помощью магнитнорезонансной томографии. «Нарушения миелинизации часто лежат в основе задержек физического и умственного развития ребенка, а также являются возможным механизмом формирования ряда неврологических и психиатрических заболеваний. Наше исследование открывает возможность неинвазивного изучения формирования миелина в мозге плода на самой ранней стадии и последующего применения полученных знаний в клинической диагностике и фундаментальных нейронауках», – рассказал Василий Ярных, руководитель проекта, профессор Томского государственного университета и университета Вашингтона (США). Источник: Василий Ярных
Современные методы МРТ позволяют на качественном уровне оценить выраженные нарушения миелинизации, но не дают возможности измерить точное количество миелина в нервной ткани. Более ранние технологии МРТ также недостаточно чувствительны к малым количествам миелина, которые присутствуют в мозге плода или новорожденного ребенка. Авторы исследования предлагают использовать для этих целей новый метод – картирование макромолекулярной протонной фракции (МПФ). При обычной МРТ источником сигнала являются протоны, содержащиеся в воде, тогда как метод картирования МПФ измеряет количество протонов, входящих в состав клеточных мембран. Благодаря специальному алгоритму математической обработки изображений и протоколу сбора данных, новый метод позволяет выделить сигнал протонов, относящихся к миелиновей оболочке. В предыдущих исследованиях ученые доказали эффективность этого метода для количественной оценки миелинизации, а в новой работе продемонстрировали применение картирования МПФ для визуализации тонких различий в миелинизации анатомических структур мозга плода. В результате нашей работы предложен новый метод построения карт миелинизации мозга человека в процессе пренатального развития. Впервые показана возможность неинвазивной количественной оценки содержания миелина в мозге плода с использованием широкодоступного клинического оборудования для МРТ», – добавил ученый. В исследовании приняло участие более сорока беременных женщин на сроке беременности от 18 до 38 недель. Новая технология позволяет выявлять очень малые количества миелина на ранних стадиях его формирования с высоким пространственным разрешением и коротким временем сканирования (менее 5 минут). Авторы сравнили данные, полученные для мозга взрослого человека и мозга плода, и выяснили, что картирование МПФ являтся наиболее чувствительным к содержанию миелина среди всех известных методов МРТ. Источник: ПОЛИТ.РУ