Китайские ученые разработали систему, которая позволяет длительно и неинвазивно наблюдать за мозгом мыши с высоким разрешением — без повреждения кожи головы и черепа и без использования контрастных веществ. Об этом сообщает Qazinform.com.

Долгосрочная неинвазивная визуализация мозга важна для изучения его функций и механизмов развития неврологических заболеваний. Однако получить качественное изображение через кожу головы и череп мыши сложно из-за преломления света, сильного оптического рассеяния и акустического затухания.

Исследователи из Южного университета науки и технологий в Шэньчжэне разработали интегрированную систему фотоакустической визуализации под названием PACMes. Технология объединяет три ключевых элемента: оптическое возбуждение в ближнем инфракрасном диапазоне, низкочастотное акустическое обнаружение и вычислительную реконструкцию изображения.

Такой подход позволяет эффективно «просвечивать» неповрежденные ткани головы, снижать влияние рассеяния света и улавливать фотоакустические сигналы со всех направлений. Кроме того, система уменьшает акустическое затухание в тканях и подавляет фоновые помехи, что обеспечивает равномерное высокое разрешение по всему полю изображения. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.

Система работает без внешних контрастных агентов и может визуализировать область диаметром около 13 мм — практически всю кору головного мозга мыши — с пространственным разрешением 33 микрометра. При этом технология позволяет проводить непрерывное наблюдение более пяти месяцев.

В эксперименте на модели легкого ишемического инсульта у мышей PACMes позволила в течение этого времени отслеживать изменения сосудов в зоне повреждения. Уже через 72 часа после моделирования инсульта ученые зафиксировали образование коллатеральных сосудов — важный признак восстановления кровоснабжения.

Разработчики считают, что новая технология может стать эффективной платформой для длительного мониторинга развития заболеваний мозга. Она также может ускорить исследования цереброваскулярных нарушений, включая болезнь Альцгеймера и эпилепсию, и помочь в изучении механизмов заболеваний и оценке эффективности лечения.

Ранее китайские ученые также представили нейросеть, способную моделировать формирование человеческих концепций.