作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2023/4/21 12:09:30
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分辨率提高6400万倍:迄今最清晰鼠脑图像发布

 

科技日报讯 (记者刘霞)美国科学家在17日出版的《美国国家科学院院刊》上刊发论文指出,在核磁共振成像(MRI)技术问世50周年之际,他们将小鼠大脑图像的分辨率提高了6400万倍,新图像中单个体素(三维像素)只有5微米。这一成果有助科学家更好地了解人脑的状况,如随着年龄的增长,阿尔茨海默病等神经退行性疾病的出现,人脑会发生何种变化。

研究论文主要作者、杜克大学艾伦·约翰逊教授表示,尽管最新研究观察的是小鼠脑而非人脑,但精细的核磁共振成像提供了一种重要的新方法,能以破纪录的分辨率可视化整个大脑的连接,让人们能以全新的方式看待神经退行性疾病。

最新研究使用到的关键组件包括强度高达9.4特斯拉的磁铁(大多数临床MRI主要使用1.5—3特斯拉的磁铁);一组比临床MRI强100倍的特殊梯度线圈,其有助于生成大脑图像,以及一台相当于近800台笔记本电脑的高性能计算机。

约翰逊团队使用名为光片显微镜的技术对小鼠的大脑组织成像,这一技术使他们能够标记大脑中的特定细胞(如多巴胺释放细胞)群,以观察帕金森病的进展。随后他们将光片照片映射到原始MRI扫描图片上,得到了综合的小鼠全脑数据图像,这使他们能以前所未有的方式观察大脑的微观奥秘。

如一组综合MRI图像显示了大脑连接随小鼠年龄增长的变化,以及特定区域(如与记忆有关的海马下托)的变化。另一组图像则展示了彩虹色的大脑连接,突出了阿尔茨海默病小鼠模型中神经网络的显著退化。

研究人员希望借助最新技术,更好地理解罹患某些人类疾病(如亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默病和其他疾病)的小鼠模型,以便更透彻地理解类似疾病在人类身上如何出现以及变化。

 
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