麻省理工學(xué)院的生物工程師使用一種用于功能性磁共振成像 (fMRI) 的新型探針，設(shè)計(jì)了一種方法來(lái)監(jiān)測(cè)單個(gè)神經(jīng)元群體并揭示它們?nèi)绾蜗嗷プ饔谩?/p>
類似于時(shí)鐘的齒輪如何以特定方式相互作用以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)鐘的指針，大腦的不同部分相互作用以執(zhí)行各種任務(wù)，例如產(chǎn)生行為或解釋我們周圍的世界。新的 MRI 探針可能允許科學(xué)家繪制這些相互作用網(wǎng)絡(luò)。
“通過(guò)常規(guī)功能磁共振成像，我們可以同時(shí)看到所有齒輪的動(dòng)作。但是通過(guò)我們的新技術(shù)，我們可以拾取由它們與其他齒輪的關(guān)系定義的單個(gè)齒輪，這對(duì)于構(gòu)建機(jī)制圖片至關(guān)重要大腦，”麻省理工學(xué)院生物工程、大腦和認(rèn)知科學(xué)以及核科學(xué)與工程教授 Alan Jasanoff 說(shuō)。
使用這項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)涉及將 MRI 探針基因靶向動(dòng)物模型中的特定細(xì)胞群，研究人員能夠識(shí)別參與響應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)刺激的電路的神經(jīng)群。研究人員說(shuō)，新的 MRI 探針還可以研究許多其他大腦回路。
Jasanoff 是該研究的資深作者，該研究今天發(fā)表在《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志上。該論文的主要作者是最近的麻省理工學(xué)院博士。收件人 Souparno Ghosh 和前麻省理工學(xué)院研究科學(xué)家 Nan Li。
跟蹤連接
傳統(tǒng)的 fMRI 成像測(cè)量大腦中血流的變化，作為神經(jīng)活動(dòng)的代表。當(dāng)神經(jīng)元接收到來(lái)自其他神經(jīng)元的信號(hào)時(shí)，它會(huì)觸發(fā)鈣的流入，從而釋放出一種叫做一氧化氮的可擴(kuò)散氣體。一氧化氮部分地充當(dāng)血管擴(kuò)張劑，增加流向該區(qū)域的血流量。
直接對(duì)鈣進(jìn)行成像可以提供更精確的大腦活動(dòng)圖像，但這種類型的成像通常需要熒光化學(xué)物質(zhì)和侵入性程序。麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)希望開發(fā)一種可以在沒有這種侵入性的情況下在大腦中起作用的方法。
“如果我們想弄清楚全腦細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)和全腦機(jī)制如何運(yùn)作，我們需要可以在組織深處檢測(cè)到的東西，最好是同時(shí)在整個(gè)大腦中檢測(cè)到，”Jasanoff 說(shuō)。“我們?cè)谶@項(xiàng)研究中選擇這樣做的方式是從本質(zhì)上劫持 fMRI 本身的分子基礎(chǔ)。”
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