Analiza zmian mózgu na przełomie życia: od badań post-mortem przez obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego po traktografię dyfuzji

Abstrakt

Ludzki mózg zmienia się z wiekiem pod wpływem procesów poznawczych, w tym rozumienia otaczającego nas świata i wnioskowania, stosowania substancji psychoaktywnych, naturalnych procesów starzenia się oraz chorób neurodegeneracyjnych. W przeszłości ocena zmian struktur mózgu wymagała starannie przeprowadzonych badań post mortem. Obecnie śledzenie zmian strukturalnych mózgu (m.in. grubość kory mózgowej, objętość istoty białej) możliwe jest in vivo z wykorzystaniem techniki obrazowania metodą rezonansu magnetycznego oraz zaawansowanych metod komputerowych. W ostatniej dekadzie szczególnym zainteresowaniem cieszą się jednak techniki umożliwiające szacowanie parametrów mikrostrukturalnych mózgu z wykorzystaniem obrazowania dyfuzji metodą rezonansu magnetycznego. W przeciwieństwie do miar strukturalnych, charakterystyki mikrostrukturalne w sposób ilościowy odzwierciedlają stopień i charakter dyfuzji wody w tkance mózgowej, wykazując wrażliwość na zmiany postępujące na przełomie życia. Pomiar właściwości dyfuzyjnych mózgu otwiera możliwości rekonstrukcji geometrii szlaków włókien nerwowych za pomocą procedur numerycznych nazywanych traktografią dyfuzji. Synergia obrazowania mikrostruktury oraz traktografii umożliwia ewaluację zmian mikrostruktury mózgu wzdłuż wiązek włókien istoty białej. Niniejszy artykuł przedstawia w przystępny sposób metody oceny zmian parametrów mózgu na przełomie życia za pomocą technik bazujących na obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego.