Science：新型磁共振成像技术可以在毫秒的时间尺度上无创地跟踪大脑信号的传播

在一项新的研究中，来自韩国成均馆大学、高丽大学、白石大学、首尔国立大学和蔚山科学技术院的研究人员开发出一种利用磁共振成像（MRI）对大脑信号的传播进行毫秒级无创跟踪的新方法。相关研究结果发表在2022年10月14日的Science期刊上，论文标题为“In vivo direct imaging of neuronal activity at high temporospatial resolution”。在这篇论文中，他们描述了他们如何开发这种新技术、它的特点以及它在小鼠身上测试时的效果。法国巴黎-萨克雷大学的Timo van Kerkoerle和澳大利亚昆士兰大学的Martijn Cloos在同期Science期刊上发表了一篇标题为“Creating a window into the mind”的观点类型文章，概述了他们在这项新研究中所开展的研究工作。

MRI的工作原理是将磁场与无线电波一起发送到组织中，产生所研究的组织的图像。它起作用是因为不同类型的组织有不同的特性。MRI也根据所研究的身体部位以不同的方式使用。依赖血氧水平的功能性MRI用于获得活人的大脑图像---该技术允许观察大脑中血流的变化，作为神经元活动增加的替代指标。在实践中，依赖血氧水平的功能性MRI会在一段时间（一般为几秒钟）内产生多张图像。在这项新的研究中，这些作者改进了利用MRI扫描大脑的方式。

这种新技术被称为神经元活动直接成像（direct imaging of neuronal activity, DIANA），它通过改进传统的MRI机器，以毫秒级的速度更快地创建图像。它是通过创建部分图像来实现的，这些图像随后被组合起来，以创建一个代表大脑活动实例的高分辨率图像。在一次扫描之后，创建了多个显示了大脑对刺激（比如对测试小鼠的胡须施加电击）的反应状态的高分辨率图像。通过如此快速地生成图像，该技术使得科学家们能够以非侵入性的方式观察大脑信号从一个部分到另一个部分的传播情况。

DIANA实验。图片来自Science, 2022, doi:10.1126/science.abh4340。

到目前为止，这项新技术只在小鼠身上进行了测试，但是这些作者已经认为它在这个领域引发变革，这表明它有可能改变科学家们研究大脑的方式，并且可能导致对大脑如何发挥作用产生新的认识。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Phan Tan Toi et al. In vivo direct imaging of neuronal activity at high temporospatial resolution. Science, 2022, doi:10.1126/science.abh4340.

Timo van Kerkoerle et al. Creating a window into the mind. Science, 2022, doi:10.1126/science.ade4938.