Впервые в истории медицины учёным удалось визуализировать и детально проанализировать мельчайшие сосуды головного мозга человека, которые ранее оставались скрытыми от исследователей из-за технологических ограничений. Это достижение открывает новую эру в понимании взаимосвязи между мозговым кровообращением и нейронной активностью. В практическом плане это означает возможность более ранней и точной диагностики цереброваскулярных патологий, таких как инсульт, а также разработку принципиально новых методов лечения.
Технологический прорыв парижских учёных
Исследователи из Лаборатории физики для медицины в Париже (ESPCI Paris-PSL, Inserm, CNRS) совершили настоящую революцию, создав карту сосудистой сети человеческого мозга в беспрецедентном микроскопическом масштабе. Ключом к успеху стало сочетание трёх передовых технологий: ультразвуковой локализационной микроскопии сверхвысокого разрешения, сверхбыстрой сонографии и применения специальных контрастных веществ.
Как работает новая методика?
Команда под руководством Микаэля Тантера использовала сверхбыструю сонографию — неинвазивный метод, позволяющий получать тысячи ультразвуковых снимков в секунду. Для визуализации самих сосудов в кровоток пациента внутривенно вводились микропузырьки из биосовместимого газа, выполняющие роль контрастного агента. Эти микропузырьки, циркулируя по всей сосудистой сети, делали её видимой для ультразвукового зонда, который размещался у виска пациента.
Обратите внимание: Ученые впервые обнаружили всеядных акул.
Отслеживая положение миллионов этих микропузырьков в течение нескольких секунд, исследователи смогли восстановить трёхмерную структуру сосудистого русла с невероятной точностью — до 25 микрометров. Помимо анатомии, метод позволил собрать уникальные данные о локальной динамике кровотока в реальном времени.
Преодоление главных препятствий
Хотя аналогичный метод был успешно опробован на мелких лабораторных животных ещё в 2015 году, его применение для мозга взрослого человека долгое время оставалось невозможным. Две основные проблемы мешали прогрессу: во-первых, черепная кость искажает ультразвуковой сигнал, значительно ухудшая качество изображения. Во-вторых, любое, даже микроскопическое, движение мозга (например, вызванное дыханием или сердцебиением) делало невозможной точную локализацию микропузырьков. Парижским учёным удалось разработать сложные алгоритмы коррекции, которые нивелировали эти помехи.
Первые результаты и будущее метода
Эффективность разработки уже подтверждена на практике. Учёные смогли зафиксировать мельчайшие детали турбулентного кровотока внутри аневризмы, расположенной в глубоких структурах мозга пациента. Это демонстрирует огромный диагностический потенциал технологии. Новая возможность визуализировать микрососуды открывает путь не только для улучшения диагностики инсультов, но и для более глубокого изучения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, где нарушения микроциркуляции играют одну из ключевых ролей.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Сосудистую сеть человеческого мозга впервые показали в микроскопическом масштабе.