超高磁場 MRI 提供超高解析度，開創活體大腦無創探測方法
日期 : 2022/5/27
作者 : 葉懷璘(生技投資第一站)
軸突 (axon) 是神經細胞結構的一部分，負責將神經細胞本體的訊息輸出，是構成大腦髓質 (白質) 的主要成分。軸突對於大腦功能以及某些神經系統疾病至關重要，其大小與厚度，影響著神經訊號的傳導方式，從而影響大腦處理訊息的整體速度；而許多神經退行性疾病 (如：阿茲海默症、多發性硬化症) 或是癌症、腦損傷、中風等，都會表現出軸突損傷的病徵。然而，軸突直徑僅有幾微米 (10^-6 公尺)，如此細微，使得過去要在活體腦部無創地進行探測，一直是遙不可及的夢想。
不過，在美國紐約大學格羅斯曼醫學院、葡萄牙尚帕里莫德未知研究中心和英國卡迪夫大學腦研究成像中心 (CUBRIC) 的研究人員共同合作下，建立了一種使用 MRI 的活體無創測量法。
他們找出一種方法，可以選擇性降低軸突之外的所有位置的訊號，先建立腦組織各部位中「水分子」在 MRI 產生的「背景訊號」的模型，再將整體訊號扣除這個「背景值」，使之顯露出軸突的樣貌與特性，並以超高磁場 MRI 與顯微鏡對此模型進行驗證。此方法不但可以大幅提高解析度，精準度也提高，使誤差僅有 10-15% ─ 而這個誤差，是源於跟軸突很相似的星形膠質細胞 (astrocyte) 的細胞突起。
由於 MRI 是非侵入式的檢測方式，因此，透過此平台，醫學與科學界將可以對病患進行高安全性的長期追蹤，以了解在健康與疾病之中的大腦運作差異。
資料來源：Medical Xpress、EurekAlert
