Нервные волокна периферической и центральной нервной системы окружены защитной оболочкой из миелина, состоящей из жиров и белков. Она защищает нервы точно так же, как кабель защищает оголенные провода. Ионные токи не могут проходить через миелин, поэтому нервный импульс проходит по волокнам крупными «перескоками» – только по областям разрыва миелиновой оболочки, такие области встречаются через равные промежутки длиной примерно 1 миллиметр. В результате такой скачкообразной передачи сигнала нервный импульс распространяется по волокнам с миелином в несколько раз быстрее, чем по волокнам без миелина. Повреждение миелиновой оболочки приводит к серьезным нарушениям работы нервной системы.
Процесс образования миелина начинается приблизительно на пятом месяце развития плода и интенсивно продолжается после рождения, когда человек учится держать голову, ходить, говорить и мыслить. Нарушение этого процесса, а также некоторые заболевания (например, рассеянный склероз) могут повредить миелиновую оболочку нервных волокон и таким образом вывести из строя центральную нервную систему. Ученые разработали метод количественной оценки процесса образования миелина у плода в клинических условиях с помощью магнитнорезонансной томографии (МРТ).
«Нарушения миелинизации часто лежат в основе задержек физического и умственного развития ребенка, а также являются возможным механизмом формирования ряда неврологических и психиатрических заболеваний. Наше исследование открывает возможность неинвазивного изучения формирования миелина в мозге плода на самой ранней стадии и последующего применения полученных знаний в клинической диагностике и фундаментальных нейронауках», — рассказывает Василий Ярных.
Обычный метод МРТ не может точно определить уровень миелина. Ученые решили использовать метод картирования макромолекулярной протонной фракции: он считает не протоны в воде, а протоны в составе оболочек клеток. Благодаря специальному алгоритму математической обработки изображений и протоколу сбора данных, новый метод позволяет выделить сигнал протонов, относящихся к миелиновой оболочке.
Исследования проводятся совместно с Институтом «Международный топографический центр» Сибирского отделения РАН. Результаты опубликованы в American Journal of Neuroradiology.
Источник: Дайджест РНФ