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科技日報北京10月19日電 （實習記者張佳欣）韓國研究團隊開發(fā)出一種新方法，可使用磁共振成像（MRI）在毫秒級時間尺度上，非侵入性地跟蹤大腦信號的傳播。這項發(fā)表于《科學》雜志的最新研究有望給了解大腦帶來革命性突破。
依賴血氧水平的功能磁共振成像（fMRI）用于獲取活人的大腦圖像。這項技術并不是直接觀察神經(jīng)元活動，而是通過一項指標追蹤大腦中血流的變化，即血氧水平依賴效應。在實踐中，通常在幾秒鐘內(nèi)，依賴血氧水平的fMRI會隨著時間的推移產(chǎn)生多幅圖像。在這項新研究中，研究人員沒有用到任何全新的儀器設備，而只是修改了磁共振腦部掃描的方式。
這項新技術名為神經(jīng)元活動直接成像（DIANA），其工作原理是對傳統(tǒng)的MRI機器進行改造，以更快的速度，在毫秒級別生成一系列局部圖像。這一速度相當于思維的速度，神經(jīng)信號傳遞在毫秒級別，整個認知、決策等活動只需要0.1秒。然后，研究人員將這些局部圖像拼接在一起，以獲得每個時間點的大腦橫截面的完整視圖。
為了看看他們是否可以通過這種方法識別大腦活動的任何信號，研究人員將麻醉的老鼠放入MRI掃描儀中，然后用電流輕輕敲擊其面部的胡須墊。他們發(fā)現(xiàn)，在電擊后25毫秒左右，他們的技術產(chǎn)生的圖像在體感皮層（感知胡須刺激的小鼠大腦部分）中記錄了某種信號。
進一步探索發(fā)現(xiàn)，DIANA信號實際上隨著時間的推移而移動。它在敲擊胡須墊后大約10毫秒出現(xiàn)在稱為丘腦的大腦區(qū)域，在大約25毫秒時移動到體感皮層的一個部分，然后在幾毫秒后在體感皮層的另一部分出現(xiàn)。
通過使用電生理學和光遺傳學等侵入性技術對同一大腦區(qū)域進行測量，研究小組表明，DIANA信號實際上是在追蹤神經(jīng)元活動對胡須刺激的反應。
到目前為止，這項新技術只在小鼠身上進行了測試，但研究人員已經(jīng)將其稱為“游戲規(guī)則的改變者”，這表明它可能會改變科學家研究大腦的方式，并可能導致對大腦工作原理的新理解。
標簽： 磁共振成像 大腦神經(jīng)活動
