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Science子刊:新成像技术揭示大脑如何处理信息

来源:本站原创 2019-05-08 08:06

2019年5月8日讯 /生物谷BIOON /——科学家们发现了一种新的方法,可以快速有效地绘制出大脑神经元之间巨大的连接网络。研究人员将红外激光刺激技术与动物的功能性磁共振成像相结合,生成了大脑连接的图谱。这项技术发表在《Science Advances》杂志上。

“这是一场检测大脑连接的革命,”俄勒冈州立大学国家灵长类动物研究中心神经科学系的资深作者Anna Wang Roe博士说道。“能够以高精度轻松地绘制活体大脑的连接图为医学和工程领域的其他应用打开了大门。”


图片来源:Science Advances

Roe领导了一个美国和中国科学家组成的国际研究团队。Roe在俄勒冈州波特兰市的OHSU实验室任职,同时担任中国杭州的浙江大学(Zhejiang University)神经科学与技术跨学科研究所所长。

研究人员将一根200微米的光纤穿入研究动物的大脑,并刺激大脑的特定区域。然后,他们能够通过测量不同区域血氧水平的超高场核磁共振成像(MRIs)看到一系列串联的活连接传统上,研究人员通过将染料直接注入大脑并在死后重建这些连接,绘制出了大脑中这些连接的图谱。“这是一个非常缓慢、昂贵和耗时的过程,”她说。

这项新技术为系统地、大规模地反复、有效地研究单个个体之间的联系模式打开了大门。它还使研究人员能够确定大脑中信息流动的方向,这是理解大脑中信息处理的关键所在。

Roe表示她相信这项技术将大大增强科学家对大脑的理解能力,并可能加速人工智能和使用脑机接口的技术的发展。她说:“如果我们能理解大脑的组织模式,就能对连接的一般规则有一定的了解。”(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Augix Guohua Xu et al, Focal infrared neural stimulation with high-field functional MRI: A rapid way to map mesoscale brain connectomes, Science Advances (2019). DOI: 10.1126/sciadv.aau7046

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