Science子刊：新成像技術揭示大腦如何處理信息

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科學家們發現了一種新的方法，可以快速有效地繪製出大腦神經元之間巨大的連接網路。研究人員將紅外激光刺激技術與動物的功能性磁共振成像相結合，生成了大腦連接的圖譜。這項技術發表在《Science Advances》雜誌上。

「這是一場檢測大腦連接的革命，」俄勒岡州立大學國家靈長類動物研究中心神經科學系的資深作者Anna Wang Roe博士說道。「能夠以高精度輕鬆地繪製活體大腦的連接圖為醫學和工程領域的其他應用打開了大門。」

圖片來源：Science Advances

Roe領導了一個美國和中國科學家組成的國際研究團隊。Roe在俄勒岡州波特蘭市的OHSU實驗室任職，同時擔任中國杭州的浙江大學(Zhejiang University)神經科學與技術跨學科研究所所長。

研究人員將一根200微米的光纖穿入研究動物的大腦，並刺激大腦的特定區域。然後，他們能夠通過測量不同區域血氧水平的超高場核磁共振成像(MRIs)看到一系列串聯的活連接傳統上，研究人員通過將染料直接注入大腦並在死後重建這些連接，繪製出了大腦中這些連接的圖譜。「這是一個非常緩慢、昂貴和耗時的過程，」她說。

這項新技術為系統地、大規模地反覆、有效地研究單個個體之間的聯繫模式打開了大門。它還使研究人員能夠確定大腦中信息流動的方向，這是理解大腦中信息處理的關鍵所在。

Roe表示她相信這項技術將大大增強科學家對大腦的理解能力，並可能加速人工智慧和使用腦機介面的技術的發展。她說:「如果我們能理解大腦的組織模式，就能對連接的一般規則有一定的了解。」

原始出處：Augix Guohua Xu et al, Focal infrared neural stimulation with high-field functional MRI: A rapid way to map mesoscale brain connectomes, Science Advances (2019). DOI: 10.1126/sciadv.aau7046

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