Марганец мысли

Александр Гурьянов
(«ХиЖ», 2022, №5)

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.


pic_2022_05_23.jpg

Источник: Neurobiol Aging. 2018 70: 276–290


(NMR in Biomedicine, 2022, 15 (7–8), 456)

123

Разные разности

09.08.2022 17:00:00

…температура в Арктике растет в четыре раза быстрее, чем глобальное потепление

…около половины оплодотворенных яйцеклеток погибает очень рано, еще до того, как мать узнает, что она беременна

…если вы хотите найти безопасный район для проживания, выберите тот, где жители доверяют друг другу и выгуливают много собак…


>>
05.08.2022 17:00:00

Многие самки пауков съедают своих партнеров после спаривания, и большинство самцов относятся к этому покорно. Но есть пауки, которых такое положение вещей не устраивает. И они стараются удрать в самый последний момент.

>>
03.08.2022 17:00:00

Израильские ученые уверены, что взаимная симпатия с потенциальным партнером зависит от того, насколько хорошо они могут синхронизировать свои тела.

>>
01.08.2022 17:00:00

Ученые из Университета Ньюкасла обнаружили новые типы бактерий, которые прилипают к плавающим в морской толще частицам микропластика и путешествуют на них по океану.

>>
26.07.2022 16:00:00

Почти в половине проб воды, взятых из рек по всему миру, присутствуют биологически активные компоненты лекарств в концентрациях, от которых можно ожидать экотоксикологических эффектов.

>>