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《科学》:新技术首次清晰“拍”出脑干功能图

来源:科学网 2008-02-28 12:25

 

图片说明:脑横切面(左)和纵切面(右)切片显示,脑干VTA区血流增加(红色区)。
(图片来源:Princeton University)

美国科学家近日设计出了一种新的实验技术,能够对脑干(brainstem)区域进行高分辨率成像。脑干位于大脑最下部,脊髓顶端。它控制着维持呼吸、消化、心律、血压等必需的大脑功能,它同时还是许多脑化学物质的中转总部,一旦运转失调,就有可能导致上瘾、精神分裂症及帕金森症等精神疾病。有关专家认为此项技术为深入研究这一区域开启了方便之门。相关论文发表在2月28日的《科学》(Science)上。
 
领导此次研究的是美国普林斯顿大学化学系的Kimberlee D'Ardenne。研究人员设计了经典的条件作用实验,实验参与者进行视觉测试,间歇时则获得一杯饮料奖励。研究人员追踪了实验参与者不同情绪时(获得奖励和未获得奖励)脑干区域血流的变化,这与脑化学物质多巴胺的活性变化有关。
 
研究人员同时应用功能核磁共振成像(fMRI)技术对实验参与者的脑干活性进行了成像,研究人员还消除了脑干区一些血管造成的扭曲失真,并应用计算机技术减少了头部运动带来的影响,最后得到了高分辨率的三维图像。
 
实验结果确证了之前动物实验得到的结论。当实验参与者获得奖励感到开心时,脑干的多巴胺中心血流就会增加,而当获得的奖励不如想象中多时,脑干的活性就很不明显。
 
D'Ardenne说:“长久以来,科学家一直在试图研究脑干,但是收获并不多,因为它太小了。”他说,迄今为止,研究脑化学物质的科学家关注的大多是其它一些容易观测的区域,比如前额皮质等,而这些是脑化学物质作用的“下游”区域,因而准确性要差很多。
 
论文参与者、普林斯顿神经学研究所的Jonathan Cohen指出,此次研究为动物实验和人体实验结果之间建立了关键的联系。“它有可能开辟全新的研究方法”,他说。
 
D'Ardenne同时表示,“我们才刚刚开始认识这些关键路径,不过它暗示出我们将会知道些什么。”

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