תחשוב פיס

"דוח זה מדגיש את הכוח של ניגודיות מבוססת מנגן לחקור מעברים דינמיים בכל המוח", אמר ברר, פרופסור במחלקה לפתולוגיה של UNM. "המוח הוא לא דבר סטטי. טכניקת MRI זו מדמה את ההשלכות האיטיות של חוויה לאורך זמן. זה מאפשר לנו להציץ יותר לעומק המורכבות המדהימה של חשיבה ותחושה".

ב-MRI מוגבר מנגן (MEMRI), כמויות קטנות של מנגן חודרות לנוירונים דרך אותו מסלול תאי כמו סידן, הממלא תפקיד מפתח באיתות המוח. כאשר יוני מנגן עוברים דרך הנוירון הם מדגישים את פעילות התא, מדגישים את ההשלכות שבאמצעותן הוא מתקשר עם נוירונים סמוכים.

"מתודולוגיה מרגשת זו לוכדת את תפקוד המוח במהלך התנהגות רגילה, שאחרת לא ניתן לדעת אותה בקנה מידה זה", אמר טיילור אוסלמן, סטודנטית לדוקטורט במעבדה של ברר, שהייתה שותפה לכתיבת המאמר. כריסטופר מדינה, MD, בוגר בית הספר לרפואה של UNM, היה גם מחבר שותף.

"הפרסום שלנו מספק גם תובנה קריטית לגבי שיקולי בטיחות לשימוש בחומר הניגוד", אמר יוזלמן. "אנו נותנים מספר דוגמאות כיצד MEMRI חושף את התפתחות מערכת השמיעה, כמו גם תסמונת דאון, מחלת אלצהיימר והפרעות חרדה".

לסריקות MRI סטנדרטיות יש ערך אבחוני רב לאיתור גידולים או מומים בכלי הדם במוח, והן יכולות לחשוף ששינויים במבני מוח מסוימים קשורים להתנהגויות ספציפיות, כמו מדיטציה או לימוד שפה שנייה. אבל הם לא מראים מה המוח עושה בפועל, אומר ברר.

"ה-MR שאנו עושים בדרך כלל לאבחון אנושי הוא רק תמונה של האנטומיה שלך", היא אומרת. מדעני מוח משתמשים גם בטכניקה הנקראת MRI פונקציונלי המודדת את זרימת הדם במוח, בהתבסס על הרעיון שאזורים פעילים מאוד במוח משתמשים ביותר חמצן.

עם זאת, האות התלוי ברמת החמצן בדם (BOLD) חלש יותר, דורש ניתוח חישובי, והוא מערבב פעילות כלי דם ופעילות עצבית כאחד, אמר בר. "עם BOLD, מה שאתה מזהה הוא פרוקסי לפעילות עצבית."

הנושא והשותפים הארי גריי ב-Caltech וראסל ג'ייקובס ב-USC בחנו את הפוטנציאל של טכנולוגיית MEMRI כבר זמן מה. בשנת 2020, יחד עם אוזלמן ועמית הפוסט-דוקטורט דניאל ברטו, הם דיווחו על השימוש ב-MEMRI כדי להדגים כיצד חשיפה לגירוי מפחיד מתפתחת לחרדה כרונית.

"הדברים העיקריים שאפשרו ללמוד מהטכנולוגיה הזו היו הניתוח החישובי שעשיתי עם התלמידים שלי ב-UNM", אמר ברר. "סקירה זו הולכת להיות נקודת עזר לכל החוקרים, במיוחד בעת שימוש בטכנולוגיה המתפתחת הזו."