Hersenscans worden 64 miljoen keer zo scherp
Na vier decennia van ontwikkeling hebben onderzoekers nu muizenhersenen gescand met de hoogste resolutie ooit.
De magneet in de nieuwe MRI-scanner is 3 à 6 keer zo sterk als traditionele scanners, en de spoelen zijn zelfs 100 keer zo sterk.
MRI-scanners zijn een essentieel hulpmiddel voor zorgpersoneel over de hele wereld. Met de scanmethode kunnen ze veranderingen in de samenstelling van de lichaamsweefsels zien, wat kan helpen bij het opsporen van onder andere tumoren in de hersenen en verwondingen aan de gewrichten en zachte weefsels.
Maar op het gebied van hersenonderzoek laat de MRI-scanner te wensen over. Onderzoekers van het Duke Centre for In Vivo Microscopy in de Amerikaanse staat North Carolina hebben daar echter iets aan gedaan.
De afgelopen 40 jaar hebben ze de traditionele MRI-scanner verfijnd en uitgerust met een veel krachtigere magneet, sterkere spoelen en een computer die de vorige modellen ruimschoots overtreft.
En het resultaat mag er zijn. De scans zijn namelijk 64 miljoen keer zo scherp als de scans van traditionele MRI-scanners.
Eerst muizenhersenen
Hoewel de onderzoekers de nieuwe scanner nog niet op mensen hebben getest – maar alleen op muizen – zijn de resultaten veelbelovend. Met de ultrascherpe beelden kunnen we de hersenen en alle verbindingen daarin van dichtbij bekijken.
‘Dit opent een deur naar veel nieuwe mogelijkheden. We kunnen nu op een geheel nieuwe manier naar neurodegeneratieve ziekten gaan kijken,’ zegt Allan Johnson, die het onderzoek van Duke University leidt.
Als de hersenen gescand zijn, wordt het weefsel gemarkeerd met behulp van ‘light sheet fluorescence microscopy’, waarna de onderzoekers de beelden bekijken op een traditionele MRI-scanner, die een nauwkeurig beeld geeft van de hersencircuits en hersencellen.
Door het samenspel tussen de twee technieken kunnen de onderzoekers kijken hoe specifieke groepen cellen zich gedurende een periode ontwikkelen.
Kennis van de progressie van een ziekte kan zeer nuttig zijn om te bepalen hoe ver een ziekte als parkinson of alzheimer gevorderd is bij een patiënt.
De nieuwe mogelijkheden roepen volgens Johnson echter ook een aantal vragen op. Hij wijst erop dat de levensduur van sommige dieren met maximaal 25 procent kan worden verlengd met relatief kleine veranderingen in voeding en medicijngebruik, en dat we de hersencapaciteit daarom niet uit het oog moeten verliezen.
‘De vraag is of hun hersenen intact blijven als het leven wordt verlengd. En dat kunnen we nu onderzoeken, en als we dat doen, kunnen we de resultaten toepassen op mensen,’ zegt hij.