Mit dem Bau der ersten holographischen Gehirn ‚atlas‘

Mit dem Bau der ersten holographischen Gehirn 'atlas'

Ein team von Forschern, geführt von der Case Western Reserve University Wissenschaftler und Techniker mit der Microsoft HoloLens mixed-reality-Plattform, geschaffen hat, was ist geglaubt zu sein das erste interaktive holographische mapping-system der axonalen Wege in das menschliche Gehirn.

Das Projekt, beschrieben von den Forschern als eine „Mischung von Visualisierungs-hardware, software-Entwicklung und Neuroanatomie von Daten“ ist zu erwarten, dass eine Breite Palette von wissenschaftlichen, klinischen und pädagogischen Anwendungen und weitere kollaborative Interaktion zwischen neuroanatomists und brain-imaging-Wissenschaftler.

Für den Anfang ist es fast sofort wird „der Grundstein für eine neue holographische neurochirurgischen Navigations-system“ für die Tiefe Hirnstimulation (DBS) und wird als „HoloDBS‘ von der Mannschaft, sagte der leitende Forscher Cameron McIntyre, die Tilles-Weidenthal Professor für Biomedizinische Technik an der Case Western Reserve University School of Medicine.

„Mehr als 100 ärzte hatten eine chance, für den beta-test dieses so weit und die Aufregung rund um die Technik wurde außergewöhnlich“, McIntyre, sagte, hinzufügen, dass die Methode bereits dramatisch voran die Wissenschaftler, das Verständnis für die Schwierigkeiten, die durch bestimmte, gezielte Gehirn-Operationen.

Die neue Forschung beinhaltet Jahrzehnten wertvolle, aber getrennt, neuronalen Daten aus Dutzenden von Quellen und wandelt Sie in einem vollständig dreidimensionalen und interaktiven Visualisierung. Benutzer der Technologie, einschließlich der neuronalen Ingenieure, neuroanatomists, Neurologen und Neurochirurgen sind in der Lage, um zu sehen, sowohl in der animierten „atlas“ des Gehirns über die HoloLens-headset—und die axonalen verbindungen vor Ihnen.

„Die kühle Sache über dieses ist, dass wir in der Lage gewesen, sich zu integrieren Jahrzehnten des neuro-anatomischen Wissens in den Kontext der meisten modernen Gehirn-Visualisierungs-Techniken,“ Cohen sagte. „Wir nehmen alle, die anatomisches wissen und setzen es in die Hände der Nutzer in eine völlig neue-und nützliche-format.

McIntyre arbeitete neben Radiologie-professor Mark Griswold, wer Fakultät Marktführer der Microsoft HoloLens Bildung-Initiativen und leitet die Interaktive Commons, eine Universität-weite Entität, die dabei helfen soll, Dozenten, Mitarbeiter und Studenten mit einer Reihe von Visualisierungs-Technologien zur Verbesserung von Lehre und Forschung. Griswold führte auch das team, das entwickelt, die HoloAnatomy app.

Andere auf das Projekt umfasste Mikkel Petersen, ein postdoctoral fellow in der McIntyre-Labor und Welt Experte neuroanatomists von der University of Rochester, Universite Laval in Quebec City, Quebec, Emory University und der University of Pittsburgh.

Neuron Papier details Projekt

Der Prozess ist beschrieben, in der Forschung veröffentlicht online in der Zeitschrift Neuron.

Das Projekt konzentriert sich auf die Visualisierung der genauen axon Nervenbahnen im Gehirn. Axon-Wegfindung ist ein Teilbereich der neuronalen Entwicklung, die erforscht, wie die Nervenzellen senden Axone zum erreichen der richtigen Ziele im Gehirn.

Forscher konzentrierten sich auf die subthalamische region des Gehirns, eine gemeinsame op-Ziel für eine Tiefe Hirnstimulation, sondern ein Bereich des Gehirns, das ist sehr problematisch für die derzeit beste Technologie, bekannt als tractographic Rekonstruktionen.

Tractography, bekannt für die Aufdeckung von bunten „brainbows“ im inneren des menschlichen Gehirns, wurde in Krankenhäusern für die über 20 Jahre. Es stellt visuell die Nervenbahnen im Gehirn, indem Sie mit Daten, die durch Diffusions-MRT, die die Informationen in zwei – und dreidimensionale Bilder, sogenannte tractograms.

Der Case Western Reserve-team Fortgeschritten, dass die Technologie nicht nur, indem es wirklich drei-dimensional, aber interaktive indem er eine Gruppe von Experten neuroanatomists zu „interaktiv definieren axonalen Bahnen von der Hirnrinde, Basalganglien und Kleinhirn-Systeme“, während das tragen der HoloLens-headset.