(advertentie)

De onderzoekers van de UvA werkten meer dan vijf jaar samen om een brug te slaan tussen ultrahoogveld-MRI en microscopiebenaderingen 

Het volledig in kaart brengen van het menselijk brein is vanaf het begin een belangrijk doel binnen de neuroanatomie. Met niet-invasieve beeldvormende technieken zoals MRI kan het levende brein onderzocht worden, zij het met een beperkte mate van anatomisch detail. Meer detail kan worden verkregen door de hersenen onder de microscoop te bekijken, maar dat is uitsluitend mogelijk met de hersenen van overledenen. Het bleek een wetenschappelijke krachttoer om MRI en microscopie te combineren. UvA-wetenschappers, samen met een internationaal team, zijn er nu in geslaagd die brug te slaan. Het resultaat is een 3D-beeld van twee volledige breinen met een ongekende mate van detail. De bevindingen zijn op woensdag 27 april gepubliceerd in het tijdschrift ‘Science Advances’.

De onderzoekers van de UvA werkten meer dan vijf jaar samen om een brug te slaan tussen ultrahoogveld-MRI en microscopiebenaderingen om beelden van de hersenen te maken. Twee aan de wetenschap gedoneerde sets menselijke hersenen werden gedurende 21 uur in de MRI-scanner geplaatst en daarna gesneden en onder de microscoop onderzocht. De onderzoeksdata van de MRI en microscopie werden gecombineerd, wat resulteerde in beelden van de hersenen die bestudering op een detailniveau van 200 mm (0,2 mm) mogelijk maken.  

Virtuele hersenontledingen 
‘We zijn enthousiast over de nieuwe initiatieven die onze resultaten mogelijk gaan maken’, vertelt UvA-teamlid Anneke Alkemade. ‘Docenten kunnen de datasets bijvoorbeeld gebruiken voor neuroanatomietrainingen en virtuele hersenontledingen. En de mogelijkheid om MRI-resultaten te vergelijken met specifieke eiwitten die met microscopie zijn gevisualiseerd, geeft onderzoekers meer inzicht in slecht begrepen MRI-observaties, en biedt bovendien meer anatomisch detail in kleine hersenstructuren.' 

Foto voor foto 
De onderzoekers gebruikten een ultrahoog-veld 7Tesla MRI-systeem. Deze heeft een krachtiger magneet dan de MRI-systemen die normaal in ziekenhuizen worden gebruikt. De MRI-software werd door de onderzoekers speciaal voor het onderzoek geprogrammeerd om rekening te kunnen houden met de verschillen tussen levend en geconserveerd weefsel. Tijdens het snijden van het weefsel werd elk hersenplakje afzonderlijk gefotografeerd, zodat deze later konden worden gebruikt om de weefselvervorming in de microscopiepreparaten digitaal te corrigeren. De hersenplakjes werden op speciaal bestelde glasplaatjes gesleept en verwerkt met op maat gemaakte laboratoriumapparatuur.  

Na digitalisering van alle microscopiedata ontwikkelden de onderzoekers nieuwe algoritmen om de weefselvervorming te corrigeren die als gevolg van het snijden en de weefselkleuring ontstond. Na weken van ononderbroken berekeningen was het team uiteindelijk in staat om volledige 3D-reconstructies te maken van beide sets gedoneerde hersenen. 

Open Science 
In lijn met de principes van Open Science heeft het team alle data vrij ter beschikking gesteld. Geïnteresseerde wetenschappers en onderzoeksinstellingen van over de hele wereld kunnen nu door de 3D-reconstructies van het menselijk brein reizen. 

Bekijk de 3D-reconstructie

 

Aanvullende info ...

Raadpleeg de bron en/of aanbieder voor meer informatie over dit bericht. Nieuws kan veranderen, fouten of onjuistheden omvatten. Lees ook onze disclaimer en rapporteer a.u.b. berichten, reacties en/of beeld die ingaan tegen onze voorwaarden.

Klik op de onderstaande tags voor relevante berichten, indien aanwezig ...

Naam auteur en/of bewerkt door: UvA
Fotograaf of fotobureau: : INGImages
Bron bij dit artikel: : UvA
Wat is de URL bij deze bron?: https://www.uva.nl/content/nieuws/persberichten/2022/04/uva-wetenschappers-maken-extreem-gedetailleerde-3d-reconstructies-van-menselijk-brein.html
Originele titel: UvA-wetenschappers maken extreem gedetailleerde 3D-reconstructies van menselijk brein
Doelgroep: Zorgprofessionals, Studenten
Datum: 2022-05-04

Relevante artikelen ...

Hersendoorbloeding gekoppeld aan achteruitgang hersenfuncties bij mensen met Alzheimer Bij Alzheimer bestaat al lang het vermoeden dat veranderingen in de doorbloeding van de hersenen over de tijd een rol spelen bij het ziektebeloop Bij... Wetenschap & onderwijs Mon, 02 May 2022, 15:45:02
Subsidie voor onderzoek naar behandeling voor epilepsie met behulp van bestraling In Nederland zijn er ongeveer 130.000 patiënten met chronische epilepsie die op een bepaalde plaats in de hersenen ontstaat (focale epilepsie) Voor e... Wetenschap & onderwijs Thu, 21 Apr 2022, 15:01:05
Studie naar betere kwaliteit van leven bij borstkankerbehandeling Enkele jaren geleden is aangetoond dat een combinatie van hormoontherapie met CDK4/6-remmers effectiever is dan alleen hormoontherapie Bij vrouwen me... Wetenschap & onderwijs Sun, 03 Apr 2022, 07:27:49
Subsidie voor onderzoek zeldzame bewegingsstoornissen In het project CureQ draait het om de erfelijke hersenaandoeningen Spinocerebellaire ataxie (SCA) type 1 en type 3 en de ziekte van Huntington Een Ne... Wetenschap & onderwijs Wed, 23 Mar 2022, 14:45:09
Subsidie voor onderzoek naar betere epilepsiechirurgie Epilepsie is een veelvoorkomende hersenaandoening, waar ongeveer 1% van de bevolking mee te maken heeft Onderzoeker Maeike Zijlmans van het UMC Utrec... Wetenschap & onderwijs Sun, 27 Feb 2022, 08:12:42
Twee jonge wetenschappers krijgen prestigieuze Europese beurs ERC Starting Grants worden jaarlijks uitgereikt aan veelbelovende wetenschappers die aan het begin van hun carrière staan Moleculair stralingsbiolo... Wetenschap & onderwijs Mon, 10 Jan 2022, 12:24:18