Лента новостей → Использование rsfMRI для выхода на новый рубеж радиологии
Когда дело доходит до лучшего понимания внутренней работы мозга, функциональная МРТ (фМРТ) меняет правила игры.
«Мы все знакомы с анатомическими изменениями, наблюдаемыми на КТ или МРТ, которые происходят в головном мозге с течением времени», — сказал Андрей Холодный, доктор медицинских наук, заведующий отделением нейрорадиологии в Мемориальном онкологическом центре имени Слоуна-Кеттеринга (MSKCC) в Нью-Йорке. «Преимущество функциональной МРТ заключается в том, что она позволяет гораздо глубже проникнуть во внутреннюю работу мозга».
Доктор Холодный написал комментарий к рентгенологическому исследованию функциональной МРТ в состоянии покоя (rsfMRI).
МРТ чаще всего используется для выявления определенных областей головного мозга в предоперационной обстановке при опухоли головного мозга. МРТ предполагает выполнение пациентом определенных задач во время обследования.
«Например, мы просим пациента подумать о словах, начинающихся с буквы R, которые запускают языковые области их мозга — активность, которую мы можем наблюдать с помощью фМРТ», — объяснил доктор Холодный.
Сравнивая различия в активности мозга, рентгенолог может определить, какая часть мозга связана с какой функцией. Имея на руках эту информацию, нейрохирург может лучше удалить как можно большую часть опухоли, сохраняя при этом те части, которые связаны с двигательными навыками, речью или визуальными задачами.
Но что произойдет, если пациент не говорит по-английски или если он старше, забывчив, плохо слышит или просто нервничает из-за процедуры? Для таких пациентов есть рсфМРТ.
Как следует из названия, в rsfMRI субъект не выполняет задачу, а вместо этого «отдыхает» во время сканирования. Рентгенолог следит за спонтанными изменениями интенсивности сигнала МРТ на протяжении всего исследования для каждой парцелляции головного мозга. Те области мозга, где интенсивность сигнала меняется со временем, синхронизируются и сливаются в функционально значимые сети.
«Анализируя, какие области мозга коактивируются, врач может идентифицировать множество неврологических сетей за одно сканирование, которое длится менее 10 минут», — сказал доктор Холодный.
От дооперационного к когнитивному
Задача состоит в том, чтобы перенести rsfMRI в область когнитивного анализа, которая является новой территорией для радиологии.
«Сейчас проводятся действительно захватывающие исследования, которые, хотя и находятся еще в зачаточном состоянии, быстро двигают область в правильном направлении», — отметил д-р Холодный.
Например, использование rsfMRI для изучения различных сетей мозга показало, что эти сети взаимодействуют (коррелируют) и даже иногда конкурируют друг с другом (антикоррелируют). В качестве иллюстрации д-р Холодный указывает на взаимодействие, наблюдаемое между сетью режима по умолчанию (DMN), которая, как считается, представляет собой внутреннюю внимательность, и сетью внимания, которая, как считается, представляет собой целенаправленные внешние задачи. Когда активируется сеть внимания, DMN деактивируется, и наоборот.
Радиологическое исследование rsfMRI здоровых взрослых делает еще один шаг вперед, рассматривая, как, когда и где происходит коактивация сети мозга .
Используя сложный математический анализ, исследователи изучили паттерны коактивации (CAP) различных сетей мозга. В конечном итоге они определили шесть различных CAP, в которых активация одной сети мозга достоверно коррелировала или антикоррелировала с другой сетью мозга.
Авторы также обнаружили снижение взаимодействия между лобно-теменной сетью, которая работает для быстрого понимания и выполнения новых задач, и DMN, которая фокусируется на внутренних процессах психического состояния, таких как извлечение памяти, с более старшим возрастом, что, возможно, отражает наблюдаемую более низкую когнитивную гибкость. при нормальном старении.
«Результаты показывают, что взрослые проводят меньше времени в первичной сенсорной сети и лобно-теменной сети CAP с возрастом, что еще больше приводит к компенсаторному большему возникновению сети режима по умолчанию и CAP сети внимания», — пишут авторы. «Эти результаты дают представление о сетевых паттернах, связанных со старением, и определяют паттерны, которые могут служить маркерами заболеваний головного мозга и целями лечения индивидуальной нейромодуляции».
«Используя rsfMRI, радиологи смогут количественно оценить различные типы депрессии, отличить депрессию от деменции и диагностировать аутизм и СДВГ. Хотя это лишь малая часть того, что мы сможем сделать с помощью rsfMRI, все это очень интересно».
АНДРЕЙ ХОЛОДНЫЙ, MD
Преобразующая возможность для радиологии
По словам доктора Холодного, расширенное использование rsfMRI для понимания когнитивных процессов будет иметь решающее значение для радиологии.
«Используя rsfMRI, радиологи смогут количественно оценить различные типы депрессии, отличить депрессию от деменции и диагностировать аутизм и СДВГ», — сказал он. «Хотя это только малая часть того, что мы сможем сделать с помощью rsfMRI, все это очень захватывающие вещи».
Несмотря на то, что внедрение этого метода является захватывающим, радиологам потребуется лучше понять, какие части мозга за что отвечают, как они взаимодействуют в нормальных условиях и как эти взаимодействия меняются при патологических состояниях.
«Это огромная возможность для радиологии оказать еще большее влияние на лечение пациентов», — заключил д-р Холодный. «Но чтобы воспользоваться этой возможностью, необходимо, чтобы радиологи взялись за дело и начали готовиться уже сегодня, потому что, если этого не сделаем мы, это сделает кто-то другой».