磁共振成像技术可捕获瞬间即逝的思想

最近美国明尼苏达大学和AT&T贝尔实验室用磁共振成像(MRI)技术得到了精确度小于5毫米的大脑活动图像。其方法是把受试者暴露于闪光灯与黑暗更替的环境中,同时每10秒扫描大脑一次。他们将8个连续静态扫描与动态扫描相比较,以显示大脑是如何变化的。在2%背景波动的对照下,6个志愿者发出的视皮质信号平均改变了8%。磁共振成像技术与其他技术不同的是,它不用放射性同位素。工     

人类大脑新发现

人的大脑具有最令人叹为观止的复杂结构。但是，随着大脑成像技术、基因遗传学和干细胞研究等领域的进步，专家们已经开始揭开它的一些奥秘。下面就是有关人类大脑的9个问题和神经科学的最新发现。     

“读脑术”的争议

前不久,在英国《卫报》的网站上发表了一篇夺人眼球的文章,称一组世界级的神经学科学家开发出了一项影响深远的读脑术,它可以深入地分析人脑,从而在一个人行动之前,就可以读懂他的意图。据该文介绍,“开发出这项技术的研究小组使用了高分辨的大脑扫描设备识别大脑活动模式,随后把     

护脑保健康

人的大脑是中枢神经系统的一部分,人类的健康很大程度上是由大脑是否健康来决定的。如果一个孩子大脑发育不良,或先天患有疾病．就有可能直接影响他的智力和行为,使他的健康产生缺陷和遗憾。即便是一个健康的人．在他的一生中．大脑也会像身体其他部位一样出现各种各样的问题,从而带来这样那样的病症,直接影响了人的健康水平和生活质量,因此世界各同都在积极加强脑科学的研究。通过计算机、机器人等先进技术,使大脑的功能得到无限延伸．创造出更丰富多彩的新生活。     

英国开展世界最大规模生物医学影像研究

正一场规模空前的医学影像研究即将在英国拉开帷幕,这能够让研究人员更好地了解英国民众的身体内部状况。近日,位于斯托克波特市的非营利生物数据库——英国生物样本库宣称:在未来六到八年将对10万人进行身体器官扫描。通过磁共振成像技术(MRI)和其他标准技术扫描产生影像,并与其他数据(如健康和生活方式的数据)结合起来,能让研究人员更好地了解和诊断多种病症,如癌症、老年痴呆、关节炎、骨质疏松症和冠心病等。     

不在家睡 为啥睡不好?

正因为度假或出差而不在自己家里睡觉,头一晚许多人都睡不好,有些人将这归因于不习惯枕头。在野生世界,鲸鱼、海豚及一些鸟类睡觉时,总是有半边大脑保持警醒。以往,科学家以为人类睡觉时总是大脑两侧都入睡。在最近的一项研究中,科学家使用尖端的神经成像技术,分析35名志愿者在实验室里相隔一周的两晚大脑睡眠模式,结果发现第一晚这些志愿者左脑的神经网络比右脑活跃。为什么此时总是左脑活跃?答案仍不明朗。此外,左脑对声音的反应也比右脑强烈。     

大脑3D透视图涵盖所有基因组

不久前,美国科学家绘制了一个交互式综合"大脑图谱",并已上传到网上(网址为http://human.brain-map.org),以便帮助世界各地的科研人员开展神经学研究人类染色体组里有超过2万个基因,大约84%活跃在人类大脑中。为了绘制这一图谱,科学家对3位男性死者捐赠的大脑切成小块后逐一进行扫描,记录下2万个基因的活跃水平。他们的下一个目标是扫描一位女性的大脑,看看其与男性大脑有什么不同这一由美国西雅图艾伦脑科学研究所绘制的大脑图谱,旨在希望其他研究人员把他们通过大脑扫描和遗传研究获得的发现与之进行比较,以     

磁共振成像在精神病研究中的应用

著名物理学家杨振宁教授曾经说过,在高能物理这样所谓纯基础研究中,有许多技术也可在经济建设中发挥重要作用。《磁共振成像在精神病研究中的应用》一文所介绍的磁共振成像技术,便是一例。虽然该文仅着重介绍这项技术在精神病研究中的应用,但是由此也可以看出它广阔的应用前景。     

人类大脑类器官在小鼠脑内茁壮成长

正将人类大脑类器官移植到小鼠大脑后,类器官发育出了血管并融入神经元网络内部。研究人员在《自然-生物技术》杂志2018年第4期上提出:小鼠大脑成为人类大脑类器官的良好生长地。大脑类器官,也就是所谓的"迷你大脑",是从干细胞中生长出来的微小大脑细胞丛,正在被研究人员用来研究自闭症和其他神经疾病的神经基础。但是,这些类器官在培养物中通常只能生长数月就会死去,这大大限制了其作为真     

欧洲人脑计划:志在先声夺人

<正>欧洲启动的大科学项目"人脑计划"主要是以模拟人类大脑功能之研究目的,不管它最终能否实现这一目标,这一计划都将为神经科学研究提供更多的帮助。从大型计算到成像技术,技术的日新月异使得我们可以想象,总有一天我们将了解人体最复杂的器官——大脑——是如何工作的。     

如果抑郁症是癌症

<正>与癌症研究一路高歌相比,抑郁症研究目前举步维艰。随着欧美大脑研究计划的推进,借助神经元分离技术和激活特定大脑回路技术等新工具,抑郁症诊治亦或可以找到一条有效的解决途径,平衡终将会被打破。如果人类所患疾病哪些应该获得更多的医疗关注,抑郁症肯定名列前茅。世界上目前有超过3.5亿人受到抑郁症的影响,其己成为世界上最常见的疾病之一。抑郁症同时也是致残的最大诱因,多达三分之二的抑郁症患者有自杀的意念。尽管抑郁症如此普遍,它还是经常被人们忽     

妙用NetAnts的下载功能

NetAnts是一款专门用于断点下载的程序,但是一般人只是使用它的下载软件包,其实,它还可以帮助我们运输其他的东西呢!     

用rPatlak图解及动态FDG-PET方法生成脑局部葡萄糖代谢率参数图

脑局部葡萄糖代谢率(LCMRGlc)是反映脑功能状态的重要指标,18F标记的2-脱氧葡萄糖作示踪剂的动态正电子发射断层扫描(FDG-PET)方法已被用于人脑LCMRGlc定量参数成像,但由于原有的方法需要输入函数,这对人体是有损伤的,因而很少用于临床.本文采用基于参考区的Patlak图形近似模型(rPatlak)和动态FDG-PET成像方法生成LCMRGlc定量参数图,这种方法无需输入函数因而无需采集动脉血样.在对被试进行弹丸静脉注射155MBq的FDG后同步启动脑部动态PET扫描,扫描序列为4×0.5,4×2和10×5min,且扫描期间通过事先植入动脉的导管采集血样,以获得本研究中作为对比的金标准—原始Patlak图形近似方法(oPatlak)所需的输入函数.研究中的模拟数据也采用了同样的扫描序列.两种Patlak图形近似方法采用了最后的10个PET扫描数据.用需要血样数据的oPatlak方法获得相对于参考区的LCMRGlc比值作为金标准,标准摄取值比值(SUVR)也被计算并作为比对.对于实际数据,选择包括白质、灰质、全脑等8个不同脑区作参考区来进行评估.实验结果表明,无论选择哪个脑区作参考区,rPatlak与oPatlak的结果很相似,但SUVR的结果就差得多.模拟研究结果还表明,rPatlak结果的偏差及误差都小于SUVR.最后,用rPatlak方法生成的LCMRGlc定量参数图与oPatlak生成的很相似,但SUVR与oPatlak间就有较大差异.本研究表明,rPatlak方法好于SUVR方法,可以作为oPatlak方法的很好近似,新方法适合用来无损伤地生成LCMRGlc定量参数图.     

针孔SPECT成像完全三维图像重建的研究

依托自行研制的一台高分辨率小动物单光子发射型计算机体层成像系统(Micro- SPECT), 开发针孔SPECT成像的完全三维图像重建技术. 该研究包括: 针孔SPECT成像的投影算子推导及其在Radon空间的采样特性分析; 有效的系统几何参数校正方法; 适用于圆轨道和螺旋轨道扫描的三维图像重建算法及定量补偿方法的实现. 为验证开发的完全三维图像重建技术, 进行了相应的计算机模拟成像、模具成像及小鼠成像实验, 并对结果进行了讨论. 计算机模拟和模具及小鼠成像实验显示: 跟基于解析求逆理论的近似图像重建算法FDK相比, 基于统计理论的三维迭代图像重建算法结合有效的系统响应补偿方法, 能够显著地改善重建图像质量和提高系统成像分辨率; 螺旋轨道扫描的针孔SPECT成像技术可以有效地克服常规圆轨道扫描成像的局限性, 扩大成像系统的轴向视野, 提供相对完备的锥形束投影采样空间, 实现高分辨率的全身小动物SPECT成像. 实验结果表明我们开发的完全三维图像重建方法与技术是切实有效的, 达到了预期的目的, 可以较容易地推广应用于多针孔SPECT成像的三维图像重建.     

年度方法:自由生存动物体内成像

正成像技术和荧光传感器的进步,已经实现了在大鼠、小鼠、鱼类、蝇类和蠕虫等多种动物体内分析带来一系列行为的神经元活性。限制动物的活动可以使实验者对实验对象的感官环境有很好的控制,这对于研究视觉引导或嗅觉引导的行为是有利的。但是,受控制动物在展示更为复杂的行为,尤其是社会行为方面的能力是有限的。近年的技术进展已经使得在自由生存动物体内对神经元活性进行成像成为可能。     

大脑9大谜

人类大脑拥有世间万物最为复杂的结构,令人惊叹。科学家正利用大脑成像技术、遗传学和干细胞研究等现代科技手段揭开大脑的诸多未解之谜。本文介绍大脑神经科学热门研究课题的一些最新发现.     

科学家发现多巴胺能神经元可调节感官知觉

正德国科学家通过开发一种体内钙成像的3D成像新方法,发现多巴胺能神经元(DAN)可以敏锐地调节感官知觉,从而使动物的行为决策适应其内部行为状态。研究显示,动物的运动不仅激活了多巴胺能神经元,而且激活了大脑中与运动本身无关的其他区域,     

煤结构的STM和AFM研究

扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)是Binnig等人于80年代研制成功的新型表面分析仪器.它们具有原子级高分辨率,能够用于实时地观察原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物理、化学性质.将STM和AFM用于煤的研究,迄今为止尚未见报道.煤的主体由复杂的高分子化合物组成,结构极不均一.通过成像技术,在无降解的前提     

功能性磁共振成像方法与应用

以磁化率为对比剂的核磁共振快扫描梯度回波成像方法能够观测人脑功能活动的区域和过程，结合定位波谱技术可以定量分析人脑活动过程中化学物质的变化，为脑科学基础研究和脑疾病临床诊断提供了新的工具．本文详细介绍功能性磁共振成像的原理和实验方法，评述应用潜力，并建议用这一最新科技手段研究和发展中医学．     

动态点击

<正>美好的记忆是每个人都希望珍藏的,而痛苦的记忆则都希望从脑海中删除。能够抚平人们痛苦记忆带来的创伤,听起来似乎是难以实现的事情,但是有美国科学家声称,他们已经获得了突破性进展,发现了一种潜在删除大脑记忆中创伤的方法。这些研究人员专注于研究海蜗牛体内的一种与记忆相关的蛋白质PKM,因为该蛋白质是一种简单的认记结构体。他们通过研究来理解PKM活动性的精确详细状况及如何维持长期记忆。他们发现海蜗牛负责感应的长期记忆可以通过抵御PKM活性被清除。这个发现的应用前景广阔,比如在戒毒过程中记忆具有重要作用,所以这项研究可帮助人们治疗戒毒。此外它还适用于治疗阿尔茨海默病和其他长期记忆混乱病症等。