Ricerche

Le scansioni con la nuova risonanza magnetica ultra-high-field sul cervello, eseguite dai ricercatori della University of Illinois di Chicago, le immagini più dettagliate ottenute finora, dimostrano che, anche se il cervello si restringe con l'età, la densità delle cellule cerebrali rimane costante.

Lo studio, eseguito su adulti giovani e meno giovani cognitivamente normali, è stato pubblicato sulla rivista NMR in Biomedicine.

Le immagini forniscono la prima evidenza che nell'invecchiamento normale la densità cellulare si conserva in tutto il cervello, non solo in aree specifiche, come avevano dimostrato studi precedenti sul tessuto cerebrale umano.

I risultati suggeriscono anche che il mantenimento della densità delle cellule cerebrali può proteggere dal deterioramento cognitivo visto che il cervello si restringe gradualmente nel normale invecchiamento.

Le scansioni sono state effettuate alla UIC con una potente 9.4-Tesla MRI, la prima di questo tipo per l'imaging umano. Il campo magnetico della 9.4T è oltre tre volte più potente di quello di una macchina tipica per risonanza magnetica usata in uno studio medico ed è attualmente approvata solo per la ricerca. Le unità MRI più potenti approvate per uso clinico sono le 3T.

"Le informazioni fornite da queste scansioni 9.4-Tesla possono essere molto utili per aiutarci a rilevare piccole perdite di cellule cerebrali e la riduzione della densità delle cellule che caratterizza le prime fasi di malattie neurodegenerative che possono richiedere decenni per svilupparsi prima della comparsa dei sintomi, come l'Alzheimer", ha detto il dottor Keith Thulborn, direttore della ricerca MRI nel College of Medicine della UIC e autore principale del rapporto.

"Se fossimo in grado di identificare quando inizia la patologia di Alzheimer, potremmo testare e monitorare l'efficacia di nuovi farmaci o altri interventi per rallentare o prevenire la malattia quando inizia, invece che dopo che è progredita per 20 o 30 anni ed è diventata clinicamente evidente", ha detto Thulborn, professore di radiologia, fisiologia e biofisica.

I neuroscienziati sanno da tempo che il cervello si restringe con l'età, ma per lungo tempo hanno pensato che la perdita di volume sia associata ad una perdita di cellule cerebrali. Ciò è stato smentito da studi che hanno dimostrato che sono i neuroni stessi che si restringono, mentre il numero di cellule rimane lo stesso, negli anziani normali.

Thulborn e i suoi colleghi hanno analizzato il cervello di 49 adulti cognitivamente normali tra 21 e 80 anni di età. Tutti avevano almeno una istruzione universitaria e erano impiegati o, se in pensione, erano attivi nelle loro comunità. Tutti erano senza una malattia medica, neurologica o psichiatrica grave e avevano risultati all'interno della gamma normale dello stato mentale.

La 9.4-Tesla MRI (nella foto a destra) misura gli ioni di sodio, che sono meno concentrati di diversi ordini di grandezza rispetto alle molecole di grasso e di acqua rilevate con la risonanza magnetica standard. Gli ioni di sodio sono presenti in tutto il corpo e vengono pompati dentro e fuori dei neuroni per generare i potenziali elettrici necessari per innescare impulsi nervosi.

La concentrazione di sodio nel cervello riflette la densità dei neuroni. Le aree con concentrazione bassa di sodio indicano che molti neuroni sono raggruppati strettamente, mentre la concentrazione alta di sodio può indicare più spazio tra le cellule - o la perdita di cellule, come nel caso delle malattie neurodegenerative.

Thulborn pensa che gli scanner «ultra-high field» alla fine saranno approvati per l'uso clinico. "Possiamo usare il 9.4 T per osservare la perdita di cellule cerebrali in tempo reale nei pazienti che sperimentano un ictus, o per vedere se sta funzionando la chemioterapia per i tumori cerebrali con una risoluzione più alta non disponibile con gli attuali scanner clinici 3T", ha detto.

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Hanno collaborato allo studio Elaine Lui del Melbourne Brain Centre e Jonathan Guntin, Saad Jamil, Ziqi Sun, Theodore Claiborne e Ian Atkinson del Center for Magnetic Resonance Research della UIC. La ricerca è stata finanziata dal National Institutes of Health.