Специалисты продемонстрировали, что диффузионно-взвешенная МРТ (DWI) способна выявлять активацию микроглии и астроцитов — двух типов клеток тканей головного мозга, что участвуют в развитии нейровоспаления. Микроглией называют специфичные иммунные клетки — макрофаги центральной нервной системы, которые редко борются с инфекцией, но задействованы в формировании синапсов между нейронами. Астроциты также выполняют множество вспомогательных функций, в том числе способны образовывать новые нейроны, восстанавливая поврежденную нервную ткань.
Однако постоянная активация микроглии и астроцитов приводит к хроническому воспалению головного мозга, что, в свою очередь, способствует нейродегенерации — гибели нервных клеток, наблюдающейся при различных заболеваниях, например болезни Альцгеймера и других видов деменций, болезни Паркинсона или рассеянном склерозе. До настоящего момента отсутствовали неинвазивные методы, позволяющие подробно визуализировать воспаление головного мозга у живого организма. Обычно для этого используют позитронно-эмиссионную томографию, но она связана с воздействием ионизирующего излучения и дает снимки с недостаточным разрешением.
Исследователи разработали стратегию, позволяющую визуализировать активацию микроглии и астроцитов в сером веществе головного мозга на основе DWI. Диффузионно-взвешенная томография регистрирует показатели скорости диффузии молекул воды в тканях головного мозга, при этом известно, что диффузия нарушается при патологических процессах. Оказалось, что этот подход достаточно чувствителен, чтобы отличить активацию микроглии от активации астроцитов, а также выявить воспалительные процессы, сопровождающиеся нейродегенерацией. Он также может распознать воспаление и демиелинизацию при рассеянном склерозе.