Cel mai puternic RMN din lume, instalat în apropiere de Paris, a furnizat primele sale imagini ce prezintă creierul uman şi este de acum pregătit să ofere o mai bună înţelegere asupra modului în care acesta funcţionează, precum şi asupra unor boli neurodegenerative şi psihiatrice.
În jur de patru minute. Atât a fost nevoie pentru a obţine unele dintre cele mai remarcabile imagini anatomice ale creierului de la participanţii la primul studiu care a implicat aparatul RMN Iseult. Scanerul, care utilizează tehnologia imagistică prin rezonanţă magnetică, are o intensitate a câmpului magnetic de 11,7 teslas, ceea ce îl face cel mai puternic din lume.
Comisariatul pentru energie atomică şi energii regenerabile (CEA) din Franţa, a publicat marţi o serie de imagini in vivo ale creierului uman obţinute cu aparatul RMN Iseult cu o intensitate de neegalat a câmpului magnetic de 11,7 tesla.
Imaginile au o rezoluţie impresionantă pentru un timp de achiziţie atât de scurt - o rezoluţie în plan de 0,2 mm şi o grosime a feliei de 1 mm, ceea ce reprezintă un volum echivalent cu câteva mii de neuroni. Pentru comparaţie, aceeaşi calitate a imaginilor ar necesita ore cu scanerele RMN disponibile în prezent în spitale (1,5 sau 3 tesla).
Acest lucru nu este realist în practică, deoarece pacienţii nu s-ar simţi confortabil şi orice mişcare ar „înceţoşa" imaginea.
Obţinerea unor astfel de rezoluţii detaliate va permite oamenilor de ştiinţă să obţină informaţii de neatins până acum despre mecanismele cerebrale, să înţeleagă modul în care creierul uman codifică reprezentările noastre mentale şi să afle ce semnături neuronale sunt asociate cu starea de conştienţă.
Înţelegerea bolilor Alzheimer şi Parkinson, şi a tulburărilor psihiatrice
Nivelul de detaliu atins cu aparatul RMN Iseult va avea un impact asupra cercetării medicale, spun specialiştii de la CEA.
11,7 tesla (T) de câmp magnetic, faţă de 1,5 şi 3 T pentru aparatele RMN convenţionale din spitale. Credit: CEA, 2 aprilie, 2024
În primul rând, informaţiile anatomice ultradetaliate vor sprijini diagnosticarea şi îngrijirea medicală pentru bolile neurodegenerative, cum ar fi Alzheimer şi Parkinson, explică specialiştii francezi.
În al doilea rând, aparatul RMN Iseult va facilita detectarea unor specii chimice cu semnale slabe care sunt greu de captat la câmpuri magnetice mai mici, cum ar fi: litiul, un medicament utilizat pentru tratarea tulburărilor bipolare; se va putea evalua cu precizie distribuţia acestuia în creier pentru a înţelege mai bine eficacitatea sa; moleculele implicate activ în metabolismul cerebral, cum ar fi glucoza şi glutamatul.
Aastfel de informaţii vor contribui în mod direct la caracterizarea multor boli ale creierului (gliom, neurodegenerare etc.).
Echipa CEA a precizat că mai este nevoie de câţiva ani de cercetare pentru a dezvolta şi îmbunătăţi metodele de achiziţie şi pentru a asigura că datele au cea mai bună calitate posibilă.
Obiectivul celor de la CEA este de a investiga bolile neurodegenerative până în 2026-2030, precum şi alte boli care ţin mai mult de psihiatrie, cum ar fi schizofrenia şi tulburările bipolare.
„Ştiinţele cognitive vor avea, de asemenea, o importanţă majoră în cercetările noastre", a declarat într-un comunicat al centrului, Nicolas Boulant, şeful proiectului Iseult şi director de cercetare la CEA.
Rezultatul final al unui proiect vizionar şi de pionierat
Acest succes este rodul a peste 20 de ani de cercetare şi dezvoltare în cadrul proiectului Iseult, unul dintre obiectivele pilonului fiind proiectarea şi construirea celui mai puternic aparat RMN din lume. Ambiţia sa este de a studia creierele umane sănătoase şi bolnave cu o rezoluţie fără precedent, ce le va permite oamenilor de ştiinţă să descopere noi detalii legate de anatomia, conexiunile şi activitatea creierului.
Proiectul a reunit peste 200 de persoane, atât de la CEA, cât şi de la partenerii săi industriali şi universitari: Alstom (acum GE), care a fabricat magnetul; Siemens Healthineers, care a instalat echipamentele periferice suplimentare în sistemul de imagistică prin rezonanţă magnetică; Guerbet, în calitate de furnizor de agenţi de contrast, care a folosit platforma RMN cu câmpuri ultra-înalte de la CEA pentru a evalua şi selecta compuşi care demonstrează un potenţial semnificativ de utilizare la om; Universitatea din Freiburg din Germania, care a dezvoltat noi tehnologii şi metode pentru scanările RMN cu câmp ultra-înalt.
„Suntem incredibil de mândri să vedem acest rezultat final al unui proiect de cercetare şi dezvoltare care a durat aproape 20 de ani. Punctul forte al CEA constă în capacitatea sa de a reuni competenţe multidisciplinare sub acelaşi acoperiş pentru a defini proiectul şi a valorifica expertiza tehnologică în domeniul magneţilor supraconductori dezvoltată pentru alte domenii. Astfel, specialişti în neuroştiinţe, fizicieni, matematicieni şi medici au lucrat împreună pentru a dezvolta instrumentele şi modelele care vor ajuta la o mai bună înţelegere a modului în care funcţionează creierele sănătoase şi bolnave, extinzând orizonturile explorărilor asupra creierului uman", explică Anne-Isabelle Etienvre, director de cercetare fundamentală la CEA.
Un alt grup de oameni de ştiinţă din Ţările de Jos lucrează la următorul cel mai puternic RMN ce va avea o intensitate de 14 tesla.
Un consorţiu format din şapte parteneri, condus de Institutul Donders pentru creier, cogniţie şi comportament (Universitatea Radboud), a primit un grant de 19 milioane de euro din partea Consiliului olandez de cercetare (consiliul naţional de cercetare al Ţărilor de Jos - NWO) pentru proiectarea şi instalarea, la Nijmegen, a unui scaner RMN cu o intensitate a câmpului magnetic de 14 Tesla.
Foto: Vedere axială a creierului uman, cu acelaşi timp de achiziţie, dar cu intensităţi diferite ale câmpului magnetic. Credit: CEA.
