«MRE — это метод, который использовался в таких органах, как печень, где он позволяет оценить жесткость тканей и предлагает надежный неинвазивный метод диагностики фиброза печени», — объясняет Гуоин Лю, доктор философии. Директор программы NIBIB по магнитно-резонансной томографии. «Это исследование теперь демонстрирует огромный потенциал MRE по предоставлению новых количественных биомаркеров для оценки здоровья мозга, поскольку это связано с физической подготовкой. Это особенно важно, учитывая рост деменции и болезни Альцгеймера в США и во всем мире».Исследование было проведено Ароном К. Барби, адъюнкт-профессором кафедры психологии и биоинженерии Иллинойского университета в Урбана-Шампейн, вместе с его коллегами из Иллинойса и сотрудниками из Северо-Восточного университета в Бостоне и Университета Делавэра.
Их результаты опубликованы в мартовском номере журнала NeuroImage.Работа была основана на хорошо известных наблюдениях за атрофией и уменьшением размера гиппокампа у пожилых людей с ухудшенными когнитивными способностями и детей с задержкой в развитии. Учитывая этот давно известный феномен, исследователи были озадачены тем фактом, что у молодых людей существует корреляция между физической подготовкой и памятью, но размер гиппокампа был одинаковым в обеих группах.«Большая часть работы в этой области основана на изменении размера гиппокампа как показателя здоровья и функции гиппокампа.
Однако у молодых людей, несмотря на то, что мы наблюдаем улучшение памяти у более аэробных людей, мы не видели различия в размере гиппокампа ", — сказал Барби. «Поскольку размер — это грубая мера структурной целостности гиппокампа, мы обратились к MRE, которая обеспечивает более тщательную и качественную оценку изменений, связанных с функцией — в данном случае памятью».Исследователи объяснили, что MRE дает лучшее представление о микроструктуре гиппокампа — структурной целостности всей ткани. И он делает это, по сути, очень мягко «подпрыгивая» орган и измеряя его реакцию.
MRE часто описывается как падение капли воды на тихий пруд, вызывающее волну, которая распространяется во всех направлениях. Подушка под головой субъекта генерирует безвредные импульсы, известные как поперечные волны, которые проходят через гиппокамп.
Инструменты MRE измеряют, как пульсирующие волны меняются по мере их прохождения через мозг, и эти изменения дают чрезвычайно точную оценку — и цветовую картину — плотности ткани: мягкая, твердая и жесткая или плотная с некоторым отскоком. или эластичность.Здоровый гиппокамп подобен твердой подушке, которая быстро принимает форму после того, как вы надавливаете на нее пальцем, в отличие от мягкой подушки, которая сохранит след от вашего пальца и не вернется к своей первоначальной форме.
Исследователи изучили 51 здорового взрослого человека: 25 мужчин и 26 женщин в возрасте от 18 до 35 лет. Они измерили производительность участников в тесте на память, а также их уровень аэробной подготовки и использовали MRE для измерения эластичности гиппокампа.Они обнаружили, что у людей с более высоким уровнем физической подготовки также была более эластичная ткань в гиппокампе, и они получили лучшие результаты в тестах на память.
Учитывая множество исследований, показывающих связь между здоровьем гиппокампа и памятью у пожилых людей и детей, которые основывались на размере гиппокампа, результаты убедительно свидетельствуют о том, что MRE — это метод, который показывает, что существует также связь между здоровьем гиппокампа. и память у молодых людей.По словам Барби, «MRE оказался фантастическим инструментом, который позволил нам продемонстрировать важность гиппокампа у здоровых молодых людей и положительный эффект фитнеса. Мы рады использовать MRE для изучения других структур мозга и заболеваний, таких как рассеянный склероз, связанный с когнитивными нарушениями.
Мы надеемся увидеть, может ли и как MRE стать ценным инструментом для ранней диагностики и лечения ряда нейродегенеративных заболеваний ».«И, конечно же, если эти результаты получат более широкое распространение, — заключает Барби, — они определенно могут послужить огромной мотивацией для людей, обеспокоенных тем, что с возрастом они забывают, чтобы они двигались и пытались оставаться в форме».Работа была поддержана Национальным институтом биомедицинской визуализации и биоинженерии через гранты EB018320 и EB001981.
Дополнительное финансирование было предоставлено организацией Intelligence Advanced Research Projects Activity (IARPA) и Национальным научным фондом.