قوى رئيسة أربع اسفرت بتطوير آلة التصوير بالرنين المغناطيسي MRI

قوى رئيسة أربع

لم يكن نجاح الجيل الأول هذا من مسوحات الدماغ أقل من رائع. قبل إدخالها، لم تكن سوى نحو  30منطقة فقط من الدماغ معروفة بأي قدر. الآن يمكن لآلة التصوير بالرنين المغناطيسي وحدها أن تميز مائتين أو ثلاثمائة منطقة من الدماغ، فاتحة جبهات جديدة تماما في علم الدماغ. وبإدخال هذا العدد الكبير من تقنيات المسح بفضل الفيزياء خلال الخمس عشرة سنة الماضية، يتساءل المرء: هل هناك أكثر؟ الجواب نعم، لكنها ستكون نماذج معدلة ومطورة عن القديمة، وليست تقنيات جديدة جذريا. يعود هذا إلى وجود أربع قوى رئيسة فقط تحكم الكون – الجاذبية والكهرطيسية والقوة النووية الضعيفة والقوة النووية القوية. (حاول الفيزيائيون اكتشاف دليل على قوة خامسة، لكن حتى الآن، باءت كل المحاولات بالفشل.

القوة الكهرطيسية، التي تنير مدننا وتمثل طاقة الكهرباء والمغناطيسية، هي مصدر تقنيات المسح كلها تقريبا (عدا المسح بالــ  ،التصوير المقطعي بالاصدار البوزيتروني الذي تحكمه القوة النووية الضعيفة.) ولأن للفيزيائيين أكثر من  150سنة من الخبرة في العمل بالقوة الكهرطيسية، فلا عجب في إنشاء حقول كهربائية ومغناطيسية جديدة، لذا من المحتمل جدا أن أي تقنية مسح دماغ جديدة ستكون تعديلا على التقنيات الموجودة، بدلا من أن تكون شيئا جديدا تماما. وكما بالنسبة إلى معظم التقنيات، ستنخفض كلفة هذه الآلات وحجمها، مما يزيد من انتشار استخدام هذه التقنيات المتطورة على نطاق واسع.

أجرى الفيزيائيون مسبقا الحسابات الأساسية اللازمة لجعل آلة  التصوير بالرنين المغناطيسي تدخل ضمن هاتف خليوي. في الوقت نفسه، فإن التحدي الرئيس الذي يواجه مسوحات الدماغ هذه هو دقة الاستبانة  ، مكانيا وزمانيا. سترتفع الاستبانة المكانية لمسوحات  التصوير بالرنين المغناطيسي كلما أصبح الحقل المغناطيسي أكثر انسجاما، والإلكترونيات أكثر حساسية. في الوقت الحالي، تستطيع مسوحات الــ  التصوير بالرنين المغناطيسي أن ترى نقاطا أو فوكسلات فقط ضمن جزء من الميلليمتر. لكن كل نقطة منها قد تحتوي على مئات أو آلاف العصبونات. من المتوقع أن تنقص تقنية مسح جديدة هذا أكثر. الهدف الرئيس لهذا المنحى سيكون صنع آلة شبيهة بالــ  التصوير بالرنين المغناطيسي يمكنها تحديد عصبونات مفردة وروابطها.

دقة الاستبانة الزمنية لآلات الــ  التصوير بالرنين المغناطيسي محدودة جدا، لأنها تحلل تدفق الدم الحامل للأكسجين في الدماغ. الآلة نفسها توفر استبانة زمنية جيدة، لكن تقفي تدفق الدم يبطئها. في المستقبل، ستتمكن آلات  التصوير بالرنين المغناطيسي أخرى من تحديد مواد مختلفة مرتبطة بصورة مباشرة أكثر بإطلاق العصبونات، وبالتالي ستسمح بالتحليل في الوقت الحقيقي للعمليات العقلية. مهما كانت نجاحات السنوات الخمس عشرة السابقة رائعة، فإنها ليست سوى مقدمة لما سيأتي في المستقبل.

مصطلحات هامة

التصوير بالرنين المغناطيسي MRI MRI MRI MRI MRI

التصوير المقطعي بالاصدار البوزيتروني PET

دقة الاستبانة Resolution

نحن قمنا بانشاء سلسلة من مقاطع ريلز القصيرة العلمية على قناتنا في يوتيوب، واتمنى الحصول على دعمكم ومساندتكم حتى نستمر في نشر هذا المحتوى النافع، رابط القناة من هنا تابعونا.