Исследователи во главе с учеными и техниками из Кейсовского университета Западного резервного района (Case Western Reserve University), использующими платформу смешанной реальности Microsoft HoloLens, создали первую систему интерактивного голографического картирования аксонных путей головного мозга человека. Исследование опубликовано в журнале Neuron.
Актуальность исследования
«Почти мгновенно атлас становится «основной голографической нейрохирургической навигационной системой» для глубокой стимуляции мозга и получает название «HoloDBS»», – комментирует автор исследования Кэмерон Макинтайр (Cameron McIntyre). «Разработанный атлас значительно улучшает понимание учеными сложностей, связанных с определенными целевыми операциями на головном мозге».
Материалы и методы исследования
Исследователи включили десятилетия ценных, но не связанных между собой нейронных данных из десятков источников и превратили их в полностью трехмерную и интерактивную визуализацию мозга и аксональные соединения.
Исследователи сфокусировались на субталамической области мозга, которая была чрезвычайно проблематичной для изучения современными технологиями, такими как трактографическая реконструкция.
Трактография визуально представляет нервные пути в мозге, используя данные, собранные с помощью диффузионно-тензорной визуализации, представляя информацию в двух- и трехмерных изображениях, называемых МРТ-трактограммами.
Исследователи продвинули эту технологию не только, сделав ее по-настоящему трехмерной, но и интерактивной, попросив группу экспертов-нейроанатомов «интерактивно» определять аксональные траектории кортикальных, базальных ганглиев и мозжечковых систем.
Результаты научного исследования
«Таким образом, мы создали первую анатомически реалистичную модель основных аксонных путей в субталамической области человека», – резюмирует Макинтайр. «Мы смогли интегрировать десятилетия нейроанатомических знаний в контекст самых современных методов визуализации мозга. Все эти анатомические знания предстали в совершенно новом и полезном формате и позволят преподавателям, сотрудникам и студентам использовать технологии визуализации для улучшения обучения и исследований».
Ожидается, что проект, описанный исследователями как «сочетание передовых аппаратных средств визуализации, разработки программного обеспечения и данных нейроанатомии», будет иметь широкий спектр научных, клинических и образовательных приложений и будет способствовать совместному взаимодействию специалистов нейроанатомии с учеными, занимающимися визуализацией мозга.
Авторы другого исследования работают над картой гиппокампа для лечения заболеваний.
