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Suivi des bébés utilisant la lumière cerveaux scans

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Les chercheurs espèrent mieux comprendre le développement du cerveau des nourrissons ont longtemps été entravée par un obstacle de taille: les bébés ne veulent pas encore de s'asseoir pour scans du cerveau. "Il ya eu quelques études qui ont obtenu scans du cerveau des bébés alors qu'ils se trouvaient sieste ou des sédatifs, mais ce que nous serions vraiment à faire est de scanner leur cerveau quand ils sont assis sur les genoux d'un parent, de voir de nouvelles choses, de nouveaux mots audience Et d'interagir avec l'environnement », déclare Joseph Culver, Ph.D., professeur assistant de radiologie à la Washington University School of Medicine à St. Louis.

Dans un document publié par le Proceedings of the National Academy of Sciences, et ses collègues Culver rapport qu'ils ont récemment mis au point une amélioration de l'imagerie cérébrale, la technique au point où elle permettra à ces scans. En plus d'aider la recherche fondamentale, de la technologie, connue sous le nom de haute densité diffuses Tomographie optique (DOT), devrait aider les cliniciens à traiter les lésions cérébrales infantiles en permettant de surveiller le fonctionnement du cerveau lors des nourrissons incubateurs.

Utilisation de scans pour déterminer quelles parties du cerveau deviennent actifs au cours d'une tâche mentale, une approche connue sous le nom de l'imagerie fonctionnelle cérébrale, a été la source de beaucoup des neurosciences les plus importants de ces dernières de mieux comprendre comment fonctionne le cerveau humain. Mais jusqu'à présent, ça a été très difficile d'appliquer cette approche pour les nourrissons. Une telle technique d'imagerie cérébrale, imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), inserts bénévoles étroitement confiné dans un passage à travers un vaste et bruyant aimant, un environnement que même les adultes trouvent perturbant et difficile de rester po même, la tomographie par ordinateur (CT Scan) Impliquer grand, fort équipement, et aussi exposer les patients et les volontaires à l'exposition au rayonnement des niveaux généralement considérés comme inacceptables pour les études de recherche de nourrissons.

Le DOT scanner, en revanche, utilise de la lumière inoffensives proche infrarouge du spectre de la région et est beaucoup plus petite et plus calme. «Il est de la taille d'un petit réfrigérateur, et il ne fait aucun bruit", dit-Culver. Diffuse optique d'imagerie du cerveau a été initialement mis au point dans les années 1990 par les groupes de recherche aux États-Unis, en Europe et au Japon. Pour numériser un patient ou du bénévolat auprès de haute densité DOT, les scientifiques accordent une certaine souplesse capuchon qui couvre l'extérieur de la tête au-dessus de la région cérébrale d'intérêt. Al'intérieur du chapeau câbles à fibre optique, dont certains la lumière sur la surface de la tête, et dont certains de détecter que la lumière comme il se diffuse à travers les tissus.

"Le fait que la lumière se diffuse à travers les tissus peut sembler surprenant à première vue, mais presque tout le monde a tenu une lampe de poche jusqu'à sa main et regardé la lumière brille à travers l'autre côté", Culver notes. "La lampe de poche la lumière blanche devient visiblement rougie, parce qu'il ya une fenêtre dans le proche infrarouge du spectre, région où la greffe de tissus humains absorbe relativement peu de la lumière."

Contrairement aux rayons X ou d'échographie, le proche infrarouge passe à travers les os avec relativement peu d'atténuation. Les scientifiques peuvent utiliser la diffusion de la lumière afin de déterminer le débit sanguin et l'oxygénation du sang dans les vaisseaux du cerveau. Lorsque ces caractéristiques augmentent, les chercheurs supposent que la région du cerveau ils sont numérisation contribue à une tâche mentale.

La plupart des études précédentes n'ont pas utilisé l'imagerie optique diffuses en liaison avec tomographie informatisée à l'approche d'analyse de données qui permet de sectionnement et de la profondeur est plus communément appliquées aux rayons X et par émission de positrons scans. Ajout de la tomographie est devenu possible en raison de la plus grande densité de câbles à fibre optique dans la nouvelle unité de numérisation. Avec 54 fibres optiques de haute densité DOT a quatre fois la densité des précédents scanners.

Pour prouver qu'il atteint une résolution suffisante pour l'imagerie fonctionnelle cérébrale, les scientifiques ont utilisé haute densité DOT sur des volontaires humains pour lier la stimulation de certaines parties du champ visuel correspondant à l'activation de zones du cerveau du cortex visuel.

"Cela s'appelle retinotopic mapping du cortex visuel, et c'est un classique de l'imagerie fonctionnelle cérébrale tâche qui a été utilisée pour établir la validité de techniques telles que la neuro-imagerie antérieure IRMf et TEP," dit-Culver. «Avant le développement de notre haute densité DOT système, les cartes détaillées retinotopic comme ce n'était pas possible avec les non-invasives d'imagerie optique."

En plus de permettre infantile scans du cerveau, à haute densité DOT devrait permettre aux spécialistes des neurosciences pour numériser des adultes se livrant à des tâches complexes qui sont difficiles dans les limites strictes d'un scanner IRMf, comme dans un jeu ou se livrant à la conversation.

Culver collabore actuellement avec les pédiatres à adapter la technologie pour une utilisation pédiatrique et néonatale dans les unités de soins intensifs. Les scientifiques espèrent utiliser cette technologie pour évaluer l'efficacité des thérapies de lésions cérébrales chez les nourrissons.

Ils s'emploient également à réduire la taille de l'unité en outre, dans l'espoir de développer des systèmes cliniques "avec une empreinte similaire à un four à micro-ondes."

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Article adapté par Medical News Today de l'original du communiqué de presse.
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Zeff BW, White BR, Dehghani H, Schlaggar BL, Culver JP. Retinotopic cartographie des adultes cortex visuel humain à haute densité Tomographie optique diffuse. Proceedings of the National des Sciences, le 15 juillet 2007. Le financement par le National Institutes of Health, Washington University à St. Louis et de l'Institut de radiologie Mallinckrodt soutenu cette recherche.

Washington University School of Medicine à temps plein du corps professoral des médecins et bénévoles sont également le personnel médical de Barnes-Jewish Saint-Louis et les hôpitaux pour enfants. L'École de médecine est l'un des principaux recherche médicale, l'enseignement et les soins aux patients dans les institutions de la nation, présentement classé quatrième au pays par US News & World Report. Par le biais de ses affiliations avec Barnes-Jewish et St. Louis Children's hôpitaux, de l'École de médecine est lié à BJC HealthCare.

Source: Michael C. Purdy
Université Washington à Saint Louis

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