Ученые из Международного томографического центра СО РАН, Томского государственного университета и Университета Вашингтона (США) разработали способ, позволяющий внутриутробно определять степень миелинизации головного мозга плода на самых начальных этапах. Он позволяет своевременно выявить отклонения или задержки созревания, которые лежат в основе различных врожденных заболеваний и нейрофизиологических отклонений. Результаты исследования опубликованы в American Journal of Neuroradiology.

Миелин - это многослойные клеточные мебраны, окружающие нервные отростки (аксоны). Миелин обеспечивает проводимость нервных импульсов, защищает нервные волокна от всевозможных повреждений и является одной из основных составляющих вещества мозга. Процесс формирования миелина для некоторых его зон начинается примерно с 18 - 20 недели развития плода и продолжается приблизительно до 10 лет.

Любые внешние или внутренние факторы, которые воздействуют на головной мозг, могут разрушать миелиновую оболочку или тормозить ее развитие. Существует группа демиелинизирующих заболеваний, которые обычно поражают людей молодого возраста, быстро вызывают инвалидность и плохо поддаются лечению.

Неправильное формирование миелина может вызывать различные функциональные отклонения, в то время как на МРТ или нейросонографии никаких структурных изменений развития не прослеживается. "Есть гипотезы, что аномалии миелинизации во внутриутробном периоде лежат в основе формирования некоторых психических заболеваний, например аутизма и шизофрении", - говорит руководитель исследования, профессор Университета Вашингтона и ТГУ Василий Леонидович Ярных.

Задержки развития головного мозга плода бывают и при многоплодной беременности, случаи которой участились с развитием экстракорпорального оплодотворения. Плоды в утробе часто развиваются десинхронно: один - соответственно сроку, а второму не хватает кровотока, возникает "синдром обкрадывания", особенно опасный для нормального развития. Внешне это отставание оценить довольно сложно, необходимы количественные критерии, отличающие варианты нормы от патологии. Пока акушеры-гинекологи пользуются только биометрическими показателями (например, оценивают размер мозга), однако они вариабельны и не дают полной картины.

"Любая патология головного мозга плода, которую подозревают врачи во время ультразвукового обследования беременной, является показанием к проведению МРТ - обследование может подтвердить, опровергнуть, уточнить либо вообще изменить диагноз и, соответственно, тактику ведения беременности. Перинатальная комиссия постоянно направляет к нам женщин, у которых решается вопрос тактики ведения беременности и родов, раннего постнатального периода. Мы проводим такие исследования уже более десяти лет, - рассказывает заведующая отделением медицинской диагностики МТЦ СО РАН, старший научный сотрудник доктор медицинских наук Александра Михайловна Коростышевская. - Наш интерес к количественной оценке внутриутробного развития головного мозга нашел продолжение в применении нового метода макромолекулярной протонной фракции (МПФ) профессора Ярных. С адаптации этого метода для обследования плода в "МРТ Технологии" и началось наше научное сотрудничество".

Картирование макромолекулярной протонной фракции, разработанное профессором Ярных, как выяснилось, коррелирует с содержанием миелина в нервной ткани. Апробация этого метода МРТ проходила несколько лет назад в Томском государственном университете. Ученые вводили мышам раствор, вызывающий разрушение миелина, и результаты томографии сравнили с данными, полученными с помощью гистологических исследований, - они совпали.

Поскольку в МТЦ СО РАН регулярно проводится МРТ плода, у исследователей уже были данные о возможностях количественной оценки внутриутробного развития мозга. Им стало интересно применить новый метод - чтобы изучить, как изменяется структура мозга в процессе его формирования, начиная от второго триместра до рождения ребенка.

Дело в том, что количество миелина у плода настолько минимально, а размеры отдельных структур головного мозга настолько малы, что любые количественные измерения очень сложны и трудоемки. К тому же ребенок в утробе постоянно шевелится, что сильно затрудняет получение качественных изображений. Нужен был способ, позволяющий делать снимки как можно быстрее и извлекать из них максимум информации. Именно таким оказался метод профессора Ярных, основанный на анализе содержания макромолекулярных протонов с помощью комбинации различных импульсных последовательностей и последующей математической реконструкцией количественных изображений.

"Основная идея нашего метода - специальная математическая обработка изображений. Алгоритм позволяет видеть сигналы, которые происходят от клеточных мембран, - рассказывает Василий Леонидович Ярных. - Технологический прорыв заключается в том, что мы научились реконструировать карты МПФ с использованием исходных данных, которые могут быть получены практически на любом клиническом томографе".

Таким образом, с использованием 1,5Т томографа Philips на базе МТЦ СО РАН проведено уникальное исследование, показывающее, в каких структурах мозга и в какие периоды его развития начинает формироваться миелин.

"У нас появился новый инструмент, который может давать информацию о том, насколько своевременно идет созревание мозга. Пока мы работаем с плодами, потому что у нас есть уникальная в России возможность собирать подобную информацию. В будущем мы планируем подключить еще исследование развития мозга в детском возрасте, чтобы получить полую картину пре- и постнатального процесса миелинизации", - говорит Александра Коростышевская.

Параллельно ведутся исследования возможностей метода в диагностике злокачественных опухолей мозга у детей и плодов: первые результаты недавно приняты в печать в журнал Clinicаl Imaging.

Совместные исследования ученых МТЦ СО РАН, ТГУ и Университета Вашингтона выполняются при поддержке Федерального агентства научных организаций РФ (проект № 0333-2017-0003), Российского научного фонда (проект № 14-45-00040), госзадания Министерства образования и науки РФ (проект № 18.2583.2017/4.6).

Диана Хомякова


Источники

Создан метод, позволяющий отслеживать развитие мозга плода в утробе матери
Наука в Сибири (sbras.info), 13/06/2018
Новый метод сибирских ученых позволит диагностировать у плода предпосылки к развитию аутизма
Сибирское агентство новостей (sibnovosti.ru), 13/06/2018
Ученые создали метод, позволяющий отслеживать развитие мозга плода в утробе матери
Навигатор (navigato.ru), 13/06/2018
Ученые ТГУ создали метод оценки развития мозга плода в утробе матери
РИА Томск (riatomsk.ru), 13/06/2018
Ученые РФ и США создали метод диагностики внутриутробного развития мозга
Margust (gazeta-margust.ru), 13/06/2018
Ученые создали метод диагностики внутриутробного развития мозга
Vesti.az, 13/06/2018
Ученые РФ и США создали метод диагностики внутриутробного развития мозга
ТАСС, 13/06/2018
Ученые РФ и США создали метод диагностики внутриутробного развития мозга
Новости обо всем (newsae.ru), 13/06/2018
Метод, позволяющий отслеживать развитие мозга ребенка в утробе матери, создали российские и американские ученые
Новосибирские новости (nscn.ru), 13/06/2018
Ученые создали метод, позволяющий отслеживать развитие мозга ребенка в утробе матери
ИА Flashsiberia, 13/06/2018
Ученые РФ и США создали метод диагностики внутриутробного развития мозга
Cokrat.ru, 13/06/2018
Ученые ТГУ создали метод оценки развития мозга плода в утробе матери: Яндекс.Новости
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 13/06/2018
Анализ ядра водорода поможет медикам увидеть отклонения в развитии мозга плода на ранней стадии беременности
Hightech.fm, 13/06/2018
В Сибири научились следить за развитием мозга плода в утробе матери
Новости@Mail.ru, 13/06/2018
В Сибири научились следить за развитием мозга плода в утробе матери
Российская газета (rg.ru), 13/06/2018
Ученые РФ и США создали метод диагностики внутриутробного развития мозга
Рубцовск.info (rubtsovsk.info), 14/06/2018
Как измерить миелин
Академгородок (academcity.org), 14/06/2018
Российские специалисты смогли проследить за развитием мозга плода в утробе матери
Mogu.by, 14/06/2018
Российские специалисты смогли проследить за развитием мозга плода в утробе матери
Recipe.ru, 14/06/2018
Российские специалисты смогли проследить за развитием мозга плода в утробе матери
MEDdaily (meddaily.ru), 14/06/2018
Российские ученые научились находить патологии в мозге эмбриона на первых неделях беременности
Чердак (chrdk.ru), 14/06/2018
Российские ученые научились находить патологии в мозге эмбриона на первых неделях беременности
Новости@Mail.ru, 14/06/2018
Российские ученые создали способ диагностировать шизофрению на ранней стадии беременности
123ru.net, 15/06/2018
Российские ученые создали способ диагностировать шизофрению на ранней стадии беременности
Рен ТВ (ren.tv), 15/06/2018
Российские специалисты смогли проследить за развитием мозга плода в утробе матери
Medlinks.ru, 15/06/2018
Сибирские ученые научились определять патологии в мозгу у эмбриона
Телеканал 360, 15/06/2018
Российские специалисты смогли проследить за развитием мозга плода в утробе матери
Medinfo.ru, 14/06/2018
Российские ученые создали способ диагностировать у плода шизофрению
Ридус (ridus.ru), 14/06/2018
Шизофрению и аутизм диагностируют на ранних сроках беременности
Медицинское Обозрение (m-oboz.ru), 14/06/2018
Шизофрению и аутизм диагностируют на ранних сроках беременности
Русская планета (rusplt.ru), 14/06/2018
Ученые нашли способ выявлять паталогии мозга у эмбриона
Экономика сегодня (rueconomics.ru), 15/06/2018
Ученые нашли способ выявлять паталогии мозга у эмбриона
ИА ОСЕАН (osean.ru), 15/06/2018
Ученые США и России разработали метод обнаружения патологий плода на ранних стадиях развития
ИА Финансовый Контроль, 14/06/2018
Миелин под контролем
Медицинская газета (mgzt.ru), 14/06/2018
Российские ученые научились находить патологии в мозге эмбриона на первых неделях беременности
Deti.mail.ru, 14/06/2018
Российские специалисты смогли проследить за развитием мозга плода в утробе матери
Научный медицинский портал (scientificmedicine.ru), 15/06/2018
Российские ученые создали способ диагностировать у плода шизофрению
ИА Город Новостей (city-n.ru), 15/06/2018
Ученые научились определять проблемы с развитием мозга у еще нерожденных детей
Sibmeda.ru, 15/06/2018
Российские ученые создали способ диагностировать у плода шизофрению
Google Новости ТОП, 15/06/2018
Ученые разработали эффективный способ диагностики плода на раннем сроке беременности
5 Канал (5-tv.ru), 15/06/2018
Ученые научились определять аутизм на стадии эмбриона
ИА УралИнформБюро (uralinform.ru), 15/06/2018
Российские ученые научились диагностировать патологии мозга у эмбриона
Красноярский медицинский портал (krasgmu.net), 15/06/2018
Создан метод измерения миелина в мозге плода в утробе матери
Nanonewsnet.ru, 15/06/2018
Нейробиологи научились измерять содержание миелина в мозге плода в утробе матери
Российский научный фонд (rscf.ru), 15/06/2018
Ученые создали технологию для определения аутизма на стадии эмбриона
БезФормата.Ru Москва (moskva.bezformata.ru), 15/06/2018
Ученые создали технологию для определения аутизма на стадии эмбриона
Москва 24 (m24.ru), 15/06/2018
Ученые создали технологию для определения аутизма на стадии эмбриона
123ru.net, 15/06/2018
Ученые создали технологию для определения аутизма на стадии эмбриона
Gorodskoyportal.ru/moskva, 15/06/2018
Нейробиологи научились измерять содержание миелина в мозге плода в утробе матери
Margust (gazeta-margust.ru), 15/06/2018
Создан метод измерения миелина в мозге плода в утробе матери
Новости@Mail.ru, 15/06/2018
Создан метод измерения миелина в мозге плода в утробе матери
Индикатор (indicator.ru), 15/06/2018
Нейробиологи научились измерять содержание миелина в мозге плода в утробе матери
Газета.Ru, 15/06/2018
Ученые научились находить патологии у эмбриона на первых неделях беременности (1 фото)
Fishki (fishki.net), 15/06/2018
Российские ученые научились находить патологии в мозге эмбриона на первых неделях беременности
123ru.net, 15/06/2018
Российские ученые научились находить патологии в мозге эмбриона на первых неделях беременности
News2 (news2.ru), 15/06/2018
Российские ученые научились находить патологии в мозге эмбриона на первых неделях беременности
SMIonline (so-l.ru), 15/06/2018
За мозгом плода будут следить уже в утробе матери
Кировчанка.ru (kirovchanka.ru), 16/06/2018
Российские ученые разработали метод диагностики у плода шизофрении - ПитерБургер.ru
ПитерБургер.ru (piterburger.ru), 15/06/2018
Ученые научились диагностировать шизофрению на эмбриональной стадии
Мир новостей (mirnov.ru), 16/06/2018
Найден способ наблюдения за развитием мозга ребенка в утробе матери
ИА Красная весна (rossaprimavera.ru), 17/06/2018
Российские и американские ученые научились отслеживать развитие мозга ребенка в утробе матери
Экспресс (express-k.kz), 17/06/2018
Шизофрению и аутизм научились диагностировать у эмбрионов
Государственные Вести (gosnews.ru), 17/06/2018
Ученые нашли способ отслеживать развитие мозга ребенка в утробе
The world news (theworldnews.net), 17/06/2018
Ученые нашли способ отслеживать развитие мозга ребенка в утробе
Известия (iz.ru), 17/06/2018
Ученые из РФ и США научились отслеживать развитие мозга ребенка в утробе матери
The world news (theworldnews.net), 17/06/2018
Ученые нашли способ отслеживать развитие мозга ребенка в утробе
NewsGra.com, 17/06/2018
Ученые разработали эффективный способ диагностики плода на раннем сроке беременности
Elentur (elentur.com.ua), 16/06/2018
Ученые разработали эффективный способ диагностики плода на раннем сроке беременности
123ru.net, 16/06/2018
Диагностировать детей с задержкой развития станет возможным до рождения
Телеканал 360, 20/06/2018
Лечение для психически больных детей будут подбирать еще до их рождения
Московский Комсомолец (mk.ru), 20/06/2018
Лечение для психически больных детей будут подбирать еще до их рождения.
7 Days News (7daysnews.ru), 20/06/2018
Лечение для психически больных детей будут подбирать еще до их рождения.
Новости России и Мира (nasmar.ru), 20/06/2018
Лечение для психически больных детей будут подбирать еще до их рождения.
ReadNews24.ru, 20/06/2018
Лечение для психически больных детей будут подбирать еще до их рождения
NewsGra.com, 20/06/2018

Похожие новости

  • 11/08/2016

    В ТГУ создан консорциум по созданию костных имплантатов

    ​Томский государственный университет и ИФПМ СО РАН, которые занимаются созданием новых материалов, инициировали создание сетевого центра реконструкции дефектов черепно-лицевой области, сообщает пресс-служба ТГУ.
    1637
  • 22/02/2018

    Медики будут проводить операции с зонтичным окклюдером новосибирского производства

    ​В клинике Мешалкина идет подготовка докторов, которые смогут использовать эту инновационную разработку. - Совместно с ОАО "Ангиолайн" и НИИПК им. Мешалкина мы разрабатываем фундаментальные основы для создания различных имплантов, покрытий и основ.
    255
  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    1270
  • 08/05/2018

    Томские ученые разработали быстрый способ печати имплантов нового поколения

    Ученые лаборатории медицинских материалов ТГУ, в которую входят сотрудники университета, ИФПМ СО РАН и НИИ онкологии ТНИМЦ, работают над созданием прямого способа печати имплантов для замены утраченных фрагментов кости.
    265
  • 31/05/2016

    Новосибирские ученые исследуют кровеносную систему

    ​Кровеносная система лежит в основе функционирования головного мозга, и в области её работы ещё много «белых» пятен. Сибирские учёные в сотрудничестве с медиками решили устранить некоторые из них.  Исследование имеет и прикладной выход: уже создана уникальная система мониторинга нейрохирургических операций, метод повышения качества магнитно-резонансной томографии, а также инструментарий для персонализированного моделирования протекания некоторых болезней.
    1475
  • 13/11/2017

    В МТЦ СО РАН развивают прорывные технологии

    ​В конце 2016 года в одном из научных учреждений Сибирского отделения Российской академии наук заработал полностью цифровой томограф, кровоизлияние в мозг и инсульт - уже не приговор, а сибирские ученые приступили к изучению возможностей лечения катаракты (помутнения хрусталика глаза).
    460
  • 28/07/2017

    Нестоличная наука: новгородские викинги, миниатюрный лазер и нейросеть-кардиолог

    ​​Робот-разведчик, древняя птица, рентгеновская линза и другие открытия и разработки российских ученых, сделанные вне Москвы и Санкт-Петербурга. Великий Новгород Уникальное кладбище X-XI веков обнаружила экспедиция Института археологии РАН при раскопках в центре Новгорода.
    528
  • 29/08/2016

    В Новосибирске будут производить шагающие экзоскелеты для инвалидов

    ​Заместитель генерального директора по инновационному развитию "Инновационного медико-технологического центра" (Новосибирского медтехнопарка) Анатолий Аронов на круглом столе в рамках форума "Новосибирск- город безграничных возможностей" рассказал, что будут производить резиденты второй очереди медицинского промышленного парка.
    1708
  • 04/09/2017

    Томские ученые разработали новую программу «Медицина будущего»

    ​Ученые ТГУ и Института физики прочности и материаловедения СО РАН разработают новую комплексную программу для технологической платформы "Медицина будущего". Такое решение было принято на форуме "Армия-2017", в рамках которого прошел круглый стол об аддитивных технологиях в медицине.
    900
  • 22/05/2018

    «Экран – оптические системы» инвестирует 2,8 млрд рублей в новое производство в Новосибирске

    ​АО "Экран - оптические системы" совместно с Институтом физики полупроводников СО РАН (ИФП) намерено наладить в Новосибирске производство пластин наногетероструктур на основе арсенида галлия.
    123