استخدم الباحثون فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي وخوارزمية لقياس صلابة ومرونة ضغط الدماغ لدى الأشخاص الأحياء
البشر
14 ديسمبر 2022
العقول اسفنجية بشكل مدهش شترستوك / تيراج
على الرغم من أنها قد تبدو وكأنها مصنوعة من المطاط ، إلا أن أدمغة الإنسان أكثر نعومة وإسفنجة. قدرتها على مقاومة الضغط أقل بكثير من رغوة البوليسترين المستخدمة في التغليف ، وهي أكثر قابلية للمقارنة مع تلك الموجودة في Jell-O.
شرع نيكولاس بينيون من جامعة كارديف في المملكة المتحدة وزملاؤه في تطوير طريقة للحصول على قياسات أكثر دقة للخصائص الفيزيائية للدماغ داخل البشر الأحياء. يأتي معظم ما نعرفه عن كيفية تفاعل أنسجة المخ مع الأدوات التي تلمسها أثناء جراحة الأعصاب من أعضاء تم قطعها أو إزالتها وحفظها في مواد كيميائية ، مما قد يؤثر على تصلب الأنسجة ومرونتها.
أجرى الباحثون فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي لأشخاص مستلقين على وجههم ثم وجههم لأعلى لتغيير موقع الدماغ في الجمجمة. من خلال تحليل هذه البيانات باستخدام خوارزمية التعلم الآلي ، تمكنوا من تحديد الخصائص المادية المختلفة للدماغ والأنسجة التي تربطها بالجمجمة. لقد حددوا مقدار انهيار الدماغ عند الضغط عليه ، وكيف يتفاعل مع دفعه جانبًا ، ومدى مرونة الأنسجة الضامة.
“إذا أخذت دماغًا لم يتم حفظه بأي شكل من الأشكال ، فإن صلابته منخفضة بشكل لا يصدق ، ويتفكك بسهولة شديدة. يقول بينيون ، ربما يكون حقًا أكثر ليونة مما يدركه معظم الناس.
وجد الفريق أن مادة الدماغ يمكن ضغطها بسهولة تصل إلى 10 مرات مثل رغوة البوليسترين وأن قدرتها على التحمل للضغط على الجانبين تبلغ حوالي جزء من الألف مما يمكن أن تكون عليه إذا كانت مصنوعة من المطاط – إذ أن إسفنجها يمكن مقارنته بقطعة من جيل- O. يقول بينيون إن الخوارزمية حسبت أن الأنسجة التي تربط الدماغ بالجمجمة كانت أيضًا ناعمة إلى حد ما ، ربما لحماية الدماغ من التحرك بشكل مفاجئ للغاية.
على الرغم من أن الباحثين عرفوا منذ فترة طويلة أن الأدمغة لينة جدًا وهشة للغاية ، فإن الدراسة الجديدة تجعل هذه الفكرة دقيقة بما يكفي لإبلاغ الإجراءات الجراحية الحساسة بشكل أفضل ، كما تقول إيلين كول من جامعة ستانفورد في كاليفورنيا.
تقول كريستين فان فليت من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، إن الطريقة الجديدة قد لا تلتقط تمامًا الطريقة التي يتشوه بها الدماغ أثناء الحركات الأكثر عنفًا من تغيير المواضع ، مثل صدمة الرأس في رياضة التلامس أو حادث مروري. في هذه الحالات ، يمكن أن يؤدي تدفق السوائل داخل الدماغ إلى تغيير خصائصه المادية.
يأمل الفريق أن يتم استخدام النموذج الآن للتنبؤ بتحولات الدماغ التي قد تحدث أثناء الجراحة لكل مريض على حدة بناءً على فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي قبل الجراحة. قد يلغي هذا الحاجة إلى إدخال وإعادة إدخال الأدوات في الدماغ حتى تصل إلى المكان الصحيح ، مما يجعل الإجراءات أقل توغلاً.
مرجع المجلة: مجلة واجهة المجتمع الملكي، DOI: 10.1098 / rsif.2022.0557
المزيد عن هذه المواضيع:
اكتشاف المزيد من موقع تدخين الطبخ
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
