動物腦成像新突破

雖然現今的科技十分地發達,但在動物腦成像的研究領域仍然存在著一些難題,例如,觀察范圍較小,檢測全腦活動受限制的在體鈣成像、在體多通道技術;空間分辨率受限的EEG和MEG;對實驗對象要求較高的,目前流行的功能磁共振成像技術。但國立的法國衛生與醫學研究所的Mickael Tanter經過了20多年的實驗研究,開發出了一種深部功能性腦成像的新方法FUS,這是基于超高速的超聲成像的技術。這種技術有以下兩點優勢:

1. 分辨率和信噪比的提高。相對于FMRI來說,新技術FUS的空間分辨率更高,也能更準確精細地分辨出動物腦部更細微的區域,使動物腦成像的圖譜表現的更好。從時間分辨率來看,FUS的表現也更好,可以更好地追蹤出大腦信號的傳遞方向和速度,更加直觀。FUS與FMRI的BLOD信號不同,它是通過直接對腦血流進行檢測的方式來增強與神經活動的相關性。除此之外,FUS還可以通過kHz級的采樣率,提升對心跳呼吸等生理活動噪音的過濾效果,也就提升了信噪比。

2. 可監測自由活動的動物。FUS的探頭十分輕巧,體積非常小的小鼠佩戴起來也很輕松,可以使用在麻醉的、運動中和頭部被固定住的動物身上,靈活便利。使用范圍也很廣泛,常用的實驗動物,例如小鼠、鳥類、兔子等都可以。對于用來實驗的小型動物,探頭信號能夠直接穿透顱骨,大型動物若是想進行全腦成像,可以使用磨骨或是人工顱骨來使手術難度和周期降低,也能夠使大腦避免侵入性的損傷。

相比于傳統的FMRI技術,FUS技術不免更為先進,這也標志著在動物腦成像領域的一次新的突破,相信隨著科學家的不斷深入探索研究,技FUS術也會更加完善。