Марганец мысли
Не столь давно магниторезонансные методы исследования совершили революцию в изучении мозга. Они позволили не только делать мгновенные снимки его анатомии, но даже фиксировать его функциональные изменения при разных видах деятельности. Принцип магнитных исследований состоит в создании трехмерной картины мягких тканей организма за счет возбуждения атомов водорода в их молекулах воды. Новая работа пятерых исследователей из американских университетов под началом профессора университета Нью-Мексико Элейн Бирер (Elaine Bearer) сильно расширяет диапазон применения метода. Обзорная статья авторов посвящена их достижениям в одном из нестандартных подходов к общепринятой диагностике.
Его суть состоит во введении в кровь нового контрастного агента — ионов марганца. Марганец резко усиливает магнитное «свечение» водорода, и по расположению таких ярких пятен на томограмме можно понять, где он сосредоточился. А как известно физиологам, марганец концентрируется в тех нейронах и аксонах, которые непосредственно в этот момент проявляют электрическую активность. Причина в том, что за эту активность отвечают ионы кальция, марганец же их замещает.
При инъекции марганца в мозг грызунов удается увидеть, как он и, стало быть, активность распространяется по аксонам к другим областям мозга. По таким томограммам можно выявлять пути коммуникации нервных клеток и общую картину их возбуждения. Это значит, что магниторезонансное исследование с контрастом позволяет изучать мозг в динамике. Более того, поскольку марганец выводится не быстро, то можно вести исследования продолжительностью в несколько недель.
Опыты проводят на мышах и крысах, но, при всем отличии их мозгов от человеческих, нейрофизиологам удается делать выводы о работе человеческого мозга. Например, с помощью марганца ученые смотрят, как распространяются возбуждения в мозгах мышей с синдромом Дауна или болезнью Альцгеймера. Поскольку томография позволяет заглядывать в мозги живых животных, очень интересно следить за изменением активности нейронов и аксонов во время обучения или каких-то других занятий и сравнивать карты активности, сделанные в течение некоторого времени.
Такую информацию нельзя получить никакими другими методами. Например, еще два года назад профессор Бирер со своей командой этим методом наглядно продемонстрировала, как постоянное действие пугающих стимулов перетекает в хроническую тревогу. Обзор, считает профессор, станет входной дверью для всех ученых, желающих начать применять этот инновационный подход — изучать процессы мышления в динамике.
 |
|
Источник: Neurobiol Aging. 2018 70: 276–290 |