Исследователи из проекта «Развитие человеческого коннектома» стоимостью 12 миллионов фунтов стерлингов использовали впечатляющие достижения в области медицинской визуализации, предоставленные проектом, для визуализации и изучения путей белого вещества, проводки, которая соединяет развивающиеся сети мозга, в человеческом мозге по мере его развития в утробе матери.

Опубликованное сегодня в Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America , исследование использовало магнитно-резонансные изображения (МРТ) с беспрецедентным разрешением более чем 120 здоровых плодов во втором и третьем триместрах беременности, чтобы определить, как структурные связи в их мозг сначала развивается.

Это самый большой и наиболее подробный общедоступный набор данных МРТ плода, который будет выпущен в рамках разрабатываемого проекта Human Connectome вместе с другими современными данными МРТ плода, включая анатомические и функциональные изображения.

Полученные данные о диффузии были значительно богаче, чем любые предыдущие данные в этой популяции, что дало исследователям гораздо большую чувствительность и специфичность в отношении местоположения, формы и структуры трактов белого вещества.

Сиан Уилсон, доктор медицинских наук-Саклер. студент Школы биомедицинской инженерии и визуализации в Королевском колледже Лондона сказал, что эта работа важна, поскольку становится все более очевидным, что многие травмы, которые происходят во время эмбрионального периода, часто влияют на развитие белого вещества.

С клинической точки зрения результаты помогают понять, как выглядят нормальные траектории белого вещества, чтобы их можно было использовать в качестве ориентира при возникновении проблем.

Важно отметить, что до появления этих передовых методов МРТ такого рода понимание могло быть достигнуто только путем изучения небольшого количества посмертных образцов, и очень мало было известно о том, как происходит созревание в мозге здорового плода.

Результаты показывают, что разные участки белого вещества мозга созревают с разной скоростью и имеют разные траектории развития. Это подразумевает важные различия во времени уязвимости для разных участков белого вещества. Понимание этой уязвимости имеет значение для лучшего времени, чтобы попытаться вылечить болезни, влияющие на развивающееся белое вещество, такие как болезни недоношенных детей.

«Подобные исследования в прошлом включали в свои наборы данных плоды с травмами головного мозга, а это означает, что характеризовать нормальное развитие было невозможно», — сказала г-жа Уилсон.

«В этой когорте у нашей популяции не было никаких отклонений, поэтому это дает уникальное представление о том, как происходит нормальное развитие, и в течение периода развития, когда происходят самые драматические изменения в структуре белого вещества».

Доктор Томоки Аричи, клинический научный сотрудник MRC и старший преподаватель кафедры перинатальной визуализации и здоровья в Школе биомедицинской инженерии и визуализации при Королевском колледже Лондона, сказал, что исследование и когорта плода являются огромным шагом вперед в том, что известно о развитие белого вещества в мозгу человека.

«Это исследование является кульминацией 5-летней работы над dHCP, направленной на достижение точки, где мы можем получить действительно надежные данные диффузионной МРТ от этой невероятно сложной популяции, и, таким образом, представляет собой веху для обеспечения визуализации in-vivo того, как сначала белое вещество развивается в человеческом мозге », — сказал он.

«Применение результатов очень интересно, потому что теперь мы можем сравнить эти нормальные траектории развития с траекториями других крупных существующих когорт с такими аномалиями, как недоношенные дети».