科學(xué)家們使用新的 MRI 技術(shù)來(lái)創(chuàng)建延時(shí)圖像 因?yàn)榛畹拇竽X會(huì)對(duì)體驗(yàn)做出反應(yīng)

在過(guò)去的 40 年里，磁共振成像 (MRI) 已經(jīng)改變了神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，使科學(xué)家能夠創(chuàng)建清晰的活腦結(jié)構(gòu)快照，甚至檢測(cè)與某些活動(dòng)相關(guān)的功能變化。

與 X 射線(xiàn)或 CT 掃描不同，MRI 不依賴(lài)于輻射束。相反，強(qiáng)大的磁場(chǎng)和無(wú)線(xiàn)電波被用來(lái)暫時(shí)排列身體水分子中的氫原子，這意味著它可以創(chuàng)建一個(gè)清晰的軟組織圖像，比如大腦。

但是，由 UNM 神經(jīng)科學(xué)家 Elaine Bearer、醫(yī)學(xué)博士、加州理工學(xué)院和南加州大學(xué)的合作者開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)使 MRI 更進(jìn)一步。

在發(fā)表在《生物醫(yī)學(xué)核磁共振》雜志上的一篇論文中，他們報(bào)告了使用錳(一種在全身發(fā)現(xiàn)的微量礦物質(zhì))作為核磁共振造影劑的對(duì)比劑，可以通過(guò)“延時(shí)”系列圖像揭示大腦對(duì)特定疾病的反應(yīng)。經(jīng)驗(yàn)。

“這份報(bào)告強(qiáng)調(diào)了基于錳的對(duì)比研究整個(gè)大腦動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的力量，”UNM 病理學(xué)系教授 Bearer 說(shuō)。“大腦不是一個(gè)靜態(tài)的東西。這種 MRI 技術(shù)描繪了隨著時(shí)間的推移經(jīng)歷的緩慢后果。它使我們能夠更深入地觀察思維和感覺(jué)的驚人復(fù)雜性。”

在錳增強(qiáng) MRI (MEMRI) 中，少量錳通過(guò)與鈣相同的細(xì)胞途徑進(jìn)入神經(jīng)元，鈣在大腦信號(hào)傳導(dǎo)中起關(guān)鍵作用。當(dāng)錳離子穿過(guò)神經(jīng)元時(shí)，它們突出了細(xì)胞的活動(dòng)，突出了它與相鄰神經(jīng)元通信的投射。

“這種令人興奮的新興方法捕捉了正常行為期間大腦的功能，否則在這種規(guī)模下無(wú)法知道，”博士泰勒烏塞爾曼說(shuō)。Bearer實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生，他是該論文的合著者。新墨西哥大學(xué)醫(yī)學(xué)院畢業(yè)生、醫(yī)學(xué)博士克里斯托弗·梅迪納 (Christopher Medina) 也是合著者。

“我們的出版物還為使用造影劑的安全考慮提供了重要的見(jiàn)解，”烏塞爾曼說(shuō)。“我們舉了一些例子來(lái)說(shuō)明 MEMRI 如何揭示聽(tīng)力系統(tǒng)的發(fā)展，以及唐氏綜合癥、阿爾茨海默病和焦慮癥。”

標(biāo)準(zhǔn) MRI 掃描對(duì)于檢測(cè)大腦中的腫瘤或血管異常具有很大的診斷價(jià)值，它們可以揭示某些大腦結(jié)構(gòu)的變化與特定行為有關(guān)，例如冥想或?qū)W習(xí)第二語(yǔ)言。但它們并沒(méi)有顯示大腦實(shí)際上在做什么，Bearer 說(shuō)。

“我們通常為人類(lèi)診斷做的 MR 只是你的解剖圖像，”她說(shuō)。神經(jīng)科學(xué)家還使用一種稱(chēng)為功能性 MRI 的技術(shù)來(lái)測(cè)量腦血流量，這是基于大腦高度活躍的區(qū)域使用更多氧氣的想法。

然而，血氧水平依賴(lài)(BOLD)信號(hào)較弱，需要計(jì)算分析，它混合了血管和神經(jīng)活動(dòng)，Bearer 說(shuō)。“使用 BOLD，您檢測(cè)到的是神經(jīng)活動(dòng)的代理。”

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