Charakteristika laboratoře
Stručná charakteristika laboratoře
Laboratoř multimodálního a funkčního zobrazování (MAFIL) byla vybudována na Masarykově univerzitě v rámci projektu CEITEC v letech 2014-2015. Plně zprovozněna byla na jaře roku 2015 po instalaci MR skenerů. Elektrofyziologická část byla zprovozněna již v průběhu roku 2014. Od roku 2016 je laboratoř součástí národní infrastruktury pro biologické a medicínské zobrazování – CzechBioImaging a taktéž evropské nadnárodní infrastruktury EuroBioImaging. Jedná se o první laboratoř svého druhu vybudovanou pro výzkumné potřeby a nabízející otevřený přístup všem zájemcům z ČR i zahraničí. MAFIL je samostatným pracovištěm univerzitního ústavu CEITEC MU, organizačně začleněným pod Centrum neurověd. Jelikož laboratoř pracuje s lidskými účastníky studií a podílí se významně na medicínském výzkumu má také statut zdravotnického zařízení (nerealizuje ovšem standardní lékařská vyšetření).
Historie laboratoře souvisí s dlouhodobým rozvojem neurozobrazovacích metod pro podporu neurovědního výzkumu v Brně. Počátky sahají do roku 2000, kdy se začaly zavádět metody funkčního mapování mozku pomocí magnetické rezonance (fMRI) ve spolupráci mezi Lékařskou fakultou Masarykovy univerzity, Fakultní nemocnicí u sv. Anny a Fakultou a Ústavem informatiky a výpočetní techniky Fakulty elektrotechniky a informatiky na VUT v Brně (dnes samotná Fakulta informačních technologií VUT). Díky podpoře dvou neurovědních výzkumných záměrů realizovaných pod LF MU se postupně dařilo překonávat jednotlivé technické obtíže, zapojovat do lékařských týmů technicky orientované kolegy a rozvíjet i další spolupráce v rámci Brna (např. s Ústavem biomedicínského inženýrství FEKT VUT a Ústavem přístrojové techniky AV ČR). Přibývaly také postupně další neurozobrazovací metody, jako je simultánní EEG-fMRI, difuzní MR, perfuzní MR, metody výpočetní neuroanatomie apod. Tak vzniknul lidský i vědomostní základ pro vybudování dnešní laboratoře. Idea vybudování moderního neurozobrazovacího vědeckého pracoviště se objevila ještě před přípravou projektu CEITEC, ale teprve projekt CEITEC podpořený prostředky z operačního programu Vědy, výzkum a inovace, přinesl možnost její realizace.
Z technologického hlediska je laboratoř členěna do dvou hlavních částí – MR zobrazování a elektrofyziologické metody. Obě části se však významně prolínají a doplňují, protože velká část elektrofyziologických přístrojů je MR kompatibilních a používá se někdy souběžně při měření v MR (např. měření EEG-fMRI, měření srdeční aktivity, dechové křivky, kožní vodivosti aj. v MR) nebo v přímé návaznosti (např. magnetická či elektrická stimulace mozkových center a navazující měření v MR). Nezbytnou doplňkovou částí je pak datová a výpočetní infrastruktura.
Z hlediska realizovaných služeb a uživatelské podpory je možné rozlišit několik kategorií či oblastí – viz. schéma. Oblast obsluhy laboratoří a technické podpory zajišťuje základní provoz laboratoří (vlastní obsluhu přístrojů, jejich údržbu, technickou podporu projektů, IT podporu, technická a bezpečnostní školení atd.). Druhá oblast - komplexní podpory projektů a uživatelů - je však stejně významná a rozsáhlá, protože v tak komplexní a multioborové problematice je nutné zajistit mnoho činností mimo vlastní naměření dat. Jedná se o asistenci s přípravou projektů, tvorba stimulačních programů pro fMRI, implementace algoritmů pro zpracování dat, komplexní metodické školení uživatelů, přenos a implementace nových měřících metod, výpomoc se zpracováním dat atd.
Schéma struktury CF
Jedinečné vlastnosti
- První výzkumná sdílená laboratoř s MRI skenery v České republice, která je součástí univerzity a je plně určena pro vědu.
- První výzkumná sdílená laboratoř v České republice poskytující veřejný přístup pro národní i mezinárodní uživatele. MAFIL je součástí CzechBioImaging národní výzkumné infrastruktury a také tvoří část Brněnského uzlu EuroBioImaging.
- Hyperscanning – dva téměř identické MR skenery mohou být použity pro simultánní měření fMRI dvou vzájemně interagujících subjektů.
- Multimodální a multiparametrické přístupy (kombinace MRI se simultánním záznamem elektrofyziologie; rTMS se simultánním EEG; kombinace různých MRI technik, jako je fMRI, DTI, výpočetní neuroanatomie atd.).
- Nejmodernější zařízení (dva 3T Siemens Prisma MR skenery optimalizované pro výzkum mozku, 256kanálový MR kompatibilní EEG; specializovaný hardware pro stimulaci a zaznamenávání odezvy).
- Přístup k inovativním MR sekvencím díky spolupráci s předními výzkumnými neurovědními centry.
- Neurofeedback pomocí fMRI vyhodnocovaného v reálném čase.
Historie
- jaro 2014 - vznik CF MAFIL, přesun do nové budovy CEITEC MU
- podzim 2014 - zprovoznění elektrofyziologických laboratoří
- únor 2015 - instalace dvou magnetických rezonancí SIEMENS PRISMA 3T
- březen 2015 - zahájen provoz na MR přístrojích
- leden 2016 - CF funguje pod hlavičkou výzkumné infrastruktury Czech-BioImaging a jako Node Candidate v evropském projektu EuroBioImaging
- jaro 2016 - implementace projektů využívajících fMRI hyperscanning
- podzim 2017 - implementace metody neurofeedback pomocí fMRI
- jaro 2018 - pořízení audiosystému OptoACTIVE pro oba MR přístroje
- léto 2020 - pořízení MR kompatibilního přístroje eyetracking Eyelink 1000+