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“大脑交通图”被我科学家“绘制”

发布时间:2019-04-29来源:科技日报作者:江耘 柯溢能 吴雅兰0

当地时间4月24日,浙江大学求是高等研究院系统神经与认知科学研究所教授王菁团队在《科学·进展》杂志上发表了一项脑网络研究方法的最新突破。

大脑由一座座不同功能的“城市”和“大厦”组成,无数的神经连接就像“信息公路”将它们连接成网络。基于大脑网络,信息从感觉器官输入,在脑内传递和处理,最终产生记忆、情绪和行为。因此理解大脑就需要掌握“大脑交通图”,这就好像人们出行时必须有地图导航一样。

然而,目前脑科学家们没有完整的“大脑交通图”可以参考。

王菁团队借助7T功能磁共振系统的巨大成像优势,并结合红外光神经刺激,开发出红外光神经刺激功能磁共振整合技术。首次在活体脑中获得亚毫米级的脑连接组,使人类能更快速、更系统、更清晰地看清“大脑交通图”,了解信息的传递。

“就好比,我们不仅能知道一个快递从杭州市浙江大学某实验楼出发到了北京市,还能知道它到的是哪个辖区、哪条街道,甚至哪幢楼的哪一层。”文章的第一作者徐国华如是介绍。

以往用于绘制脑连接的解剖学方法,复杂且耗时。此次王菁团队发明的新技术结合了激光刺激和磁共振功能成像,快速地以三维形式呈现。

“另外,红外光神经刺激功能磁共振整合技术技术的好处,不只是快速,还在于方便了活体研究,大大减少使用动物的数量,并且可以对同一动物进行多次、持续的跟踪研究,例如研究大脑发育。”王菁补充说。

课题组还报道了两个应用范例,分别对应研究全脑尺度的长程连接以及局部范围内的高分辨率短程连接。王菁表示,实验证明了这一新方法的应用将可能帮助深入理解大脑的连接方式和工作原理,继而更好地理解疾病和精准调控相关脑结构和功能。


科技日报2019年4月25日