世界初公開！驚異的な解像度で生きた脳を画像化 - フランスが開発した世界最強MRI装置の実力 フランス原子力庁CEA
フランス原子力庁CEAは、世界最高磁場強度11.7テスラを持つMRI装置「イセルト」を用いて、生きた人間の脳の画像取得に成功しました。これは、20年以上にわたるイセルト計画の研究開発の集大成であり、その大きな目標の一つは、世界最強のMRI装置の設計・開発でした。この装置は、これまでにない解像度で健康な脳と病気を抱えた脳を観察し、脳の構造、接続、働きに関する新たな知見を発見することを目指しています。
イセルトMRI装置を使った初めての研究に参加した被験者の脳の驚くべき解像度を持つ画像を取得するのに要した時間は、わずか4分だけです。磁気共鳴画像化技術を用いるこの装置は、11.7テスラの磁場強度を持ち、世界で最も強力です。取得された画像は、わずか0.2mmの平面内分解能度と1mmのスライス厚さを誇り、数千個の神経細胞に相当する体積を映し出します。比較すると、現在病院で使用されているMRI装置 (1.5または3テスラ) では、同様の画質を得るには数時間かかってしまいます。しかし、長時間患者さんがじっとしているのは難しく、わずかな動きでも画像がぼやけてしまうため、現実的ではありません。
このような高解像度を実現することで、これまで得られなかった脳のメカニズムに関する情報を得ることができ、脳がどのように情報を表象しているのか、意識状態と関連のあるニューロンシグナルとは何かを解明することができるでしょう。
イセルトMRI装置による高解像度の画像は、医療研究に大きなインパクトを与えます。まず、非常に詳細な解剖学的情報は、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患の診断と治療をサポートします。
次に、イセルトMRI装置は、磁場強度が低いと捉えるのが難しい微弱な信号を持つ化学物質の検出を容易にします。例えば:
・躁うつ病の治療薬として使用されるリチウム。脳内での分布を正確に評価し、薬剤の有効性をより深く理解することができます。
・グルコースやグルタミン酸など、脳の代謝に積極的に関与する分子。このような情報は、グリオーマ、神経変性疾患などの多くの脳疾患の解明に直接役立ちます。
イセルトプロジェクトにより、全く新しい世界が目の前に広がっており、その探索にワクワクしています。最高品質のデータを確保するために、画像取得方法の開発と改善にはまだ数年の研究が必要です。私たちの目標は、2026-2030年までに神経変性疾患だけでなく、統合失調症や双極性障害などの精神疾患の研究にも取り組むことです。また、認知科学も私たちの研究において重要な役割を果たすでしょう。」と、イセルトプロジェクト責任者であり、CEA研究部長であるニコラ・ブーラン氏はこのように述べています。
このプロジェクトには、CEAとその産業界および学界のパートナーである200人以上の人々が携わりました。
・磁石を製造したアルストム (現在はGE)。
・磁気共鳴画像化システムに周辺機器を設置したシーメンス・ヘルスケア。
・CEAの超高磁場MRIプラットフォームを利用してヒトでの使用に大きな可能性を秘めた化合物を評価・選択した造影剤サプライヤーであるゲベール。
・超高磁場MRIスキャンのための新しい技術と手法を開発したドイツのフライブルグ大学。
「20年近くにも及ぶ研究開発プロジェクトの成果をこうして見ることができて、大変誇りに思います。CEAの強みは、プロジェクトを定義し、他の分野で開発された超伝導磁石に関する専門知識を活用するために、さまざまな分野のスキルセットを一つの屋根の下に集めることができることです。神経科学者、物理学者、数学者、医師が協力して、健康な脳と病気を抱えた脳の働きをより深く理解するためのツールやモデルを開発し、人間の脳の探究の新たな地平を切り拓くことを目指しています。」と、CEA基礎研究局長のアンヌ・イザベル・エティエヴル氏は説明します。
詳細内容は、フランス原子力委員会が提供する元記事を参照してください。
【引用元】
【読み上げ】
VOICEVOX 四国めたん/No.7
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