Длительное наблюдение за мозгом помогло заметить пропущенные приступы
Исследователи разработали миниатюрный микроскоп, который позволяет непрерывно наблюдать за процессами в мозге более 24 часов, не ограничивая движение животного. Такой подход может помочь обнаруживать изменения при эпилепсии, опухолях мозга и других неврологических заболеваниях, которые легко пропустить во время коротких сеансов наблюдения.
Команда Медицинского центра Джонса Хопкинса создала систему CloudScope — миниатюрный микроскоп с облачной передачей данных. Устройство автоматически собирает изображения, а исследователи могут удаленно следить за процессами в мозге в режиме реального времени.
Обычно эксперименты с нейровизуализацией охватывают сравнительно короткие промежутки времени. Это мешает изучать заболевания, изменения при которых развиваются часами, днями или неделями. Важное событие может произойти уже после того, как наблюдение закончилось.
С помощью CloudScope удалось одновременно отслеживать активность нейронов, кровоток, изменения кровеносных сосудов, насыщение тканей кислородом и поведение отдельных клеток. При этом животные могли свободно перемещаться на протяжении эксперимента.
В одном из экспериментов CloudScope зафиксировал спонтанные судороги, возникшие спустя несколько часов после искусственно вызванных приступов. При обычном кратковременном наблюдении такие события можно было бы пропустить.
В другой серии экспериментов авторы изучали развитие опухолей мозга. CloudScope позволил проследить за отдельными раковыми клетками и изменениями в окружающих их тканях по мере прогрессирования заболевания.
Авторы также сопоставили данные 24-часовой визуализации с видеозаписями поведения животных и обучили модель искусственного интеллекта распознавать уровень их активности — от минимальной подвижности до умеренной активности и бега — только по сигналам нейронов.
По мнению авторов, длительное наблюдение поможет точнее проследить, как изменения в мозге связаны с поведением и развитием заболеваний, в том числе после инсульта и при болезни Паркинсона.
Авторы называют такой подход «нейронным наблюдением» — длительным дистанционным отслеживанием работы мозга и изменений, связанных с заболеванием. В дальнейшем команда планирует увеличить площадь ткани, которую CloudScope может наблюдать одновременно, и подключить искусственный интеллект к анализу изображений и отслеживанию раковых клеток.
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
