[研究人员没有使用全新仪器设备只是修改了磁共振脑扫描的方式]研究人员没有使用全新仪器设备只是修改了磁共振脑扫描的方式

依赖血氧水平的功能磁共振成像用于获取活人的大脑图像。 该技术不是直接观察神经元的活动,而是以指标追踪大脑内血流的变化,即血氧水平依赖效应。 实际上,通常在几秒钟内取决于血氧水平的fMRI会随着时间的推移产生多个图像。 在这项新研究中,研究人员没有使用全新的仪器设备,只是修改了磁共振脑扫描的方式。

这种新技术被称为神经元活动的直接成像,其结构是改造以往的MRI机器,在毫秒水平上更高速地生成一系列的局部图像。 这个速度相当于思考的速度,神经信号在毫秒级传递,认知和决策等活动整体只需要0.1秒。 然后,研究人员将这些局部图像拼接在一起,得到了每个时间点大脑截面的完整视图。

进一步探索,发现DIANA信号实际上会随着时间的推移而移动。 敲击胡须垫后约10毫秒出现在大脑区域,称为丘脑,约25毫秒后移动到部分体感皮质,数毫秒后出现在体感皮质的另一部分。

通过使用电生理学和光遗传学等入侵技术测量同一脑区,研究小组发现DIANA信号实际上正在跟踪神经元活动对胡子刺激的反应。

迄今为止,这项新技术只在老鼠身上进行了测试,但研究人员称其为“游戏规则的改变者”。 这表明科学家有可能改变研究大脑的方式,重新理解大脑的工作原理。

功能性核磁共振成像技术革新了人类对大脑的认识,但揭示大脑神经功能的秘密,其空间和时间分辨率还有待提高。 研究小组的解决方案是每隔几毫秒拍摄特定脑区的横断面图像,并将局部图像拼接在一起。 该方法在小鼠实验中得到了可行性验证,并跟踪了神经元活动对刺激的反应。 将来有可能应用于人脑的研究。 这是革命性的突破,但没有使用任何新的仪器设备,科研人员通过改进软件,将MRI的检查时间分辨率提高到毫秒水平。

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