美开发出"可视"嗅觉新技术

能测试大脑对气味感知水平 美国杜克大学的神经学专家最近开发出一种具有高分辨率的成像新技术,利用它可以看到大脑对气味的感知、嗅觉的处理以及相关的学习和记忆过程。 这项新技术来源于一种称为自信号成像刺激的技术手段,这种原本用来标测大脑对各种所产生的反应的方法,经研究人员本杰明·鲁宾和劳伦斯·凯茨两人改进后,其分辨率提高了10倍,从而第一次获得了活体大脑     

脑功能磁共振成像研究及应用展望

功能性核磁共振成像 (fMRI)技术可以显示大脑各个区域内静脉毛细血管中血液氧合状态所起的磁共振信号的微小变化 .fMRI作为无损和动态的探测技术 ,已日益成为观察大脑活动 ,进而揭示脑和思维关系的一种重要方法 .本文对功能磁共振成像的生物物理机制作了简要的描述 .然后分别介绍了脑高级功能磁共振成像研究过程中的实验设计、数据处理等环节 .最后给予了脑高级功能磁共振成像研究的最新进展和应用展望 .     

图书香知书龄

英国伦敦大学的科学家最近发明出一种新技术，通过分析古籍的气味检测其损坏程度，进而有的放矢地采取保护措施。     

实现全脑神经元可视化的利器——光学成像和大数据处理技术述评

大脑中有多少种神经细胞?神经信息从哪儿来又要到哪儿去?为研究清楚这些问题,我们首先要"看到"它们,此时,科学家们就会利用一种特殊的技术——脑成像. 大脑作为哺乳动物体内最复杂的器官,是感觉、运动、情感、学习与记忆等神经功能的中枢,阐明脑的工作原理是人类面临的最大挑战之一.利用全脑成像技术,可以在全脑范围内对单细胞结构和...     

科学触角

气味缘何勾起回忆以色列科学家研究发现,无论对孩子还是成人来说,有气味的物体会在他们的大脑中留下鲜明的印记,这就是为什么气味往往能勾起回忆的原因。以色列魏茨曼科学研究所的雅拉·耶舒伦等人在近期美国     

气味立新功

气味是挥发的微量化学物质在动物大脑引起的反应。人的嗅觉固然不如其他动物灵敏,然而,却能巧妙地利用气味,让它在生产、生活中发挥作用。有一种叫“乙硫醇”的物质,只要空气中存在五千亿分之一,人们就足以闻出它那强烈的臭味。因此,如将极微量的乙硫醇混     

闻来闻去

<正>1人类的嗅觉敏感性很高,可辨别2000~4000种不同气味。但动物就更厉害啦,比如狗可嗅出200万种不同浓度的气味。2气味是溶解在空气中的化学物质,它浓度很低,被吸入鼻腔中刺激嗅觉细胞,并在大脑中产生使人愉快或使人不快的感觉。使人愉快的是香味,使人不快的是臭味。但每人的大脑中部自带"独特的评分表",有些气味你不喜欢,但别人却觉得蛮好。3抠鼻子不会影响嗅觉,因为人的嗅觉感受器在鼻腔上方的鼻黏膜上,你的手指是挖不到那么远的。4昆虫没有鼻子,但它们的触角上有嗅毛。5鸟鼻子就是喙上的两个小孔,你看到了吗?鸟类的嗅觉也很灵敏,它们有像狗一样通过气味来洞察天敌的能力。     

可发现患早期阿尔茨海默症的新技术

研究人员希望能在阿尔茨海默症症状出现前发现相应的大脑结构和代谢的变化。现在，美国纽约大学医学院使用一种测量大脑大小的新技术，其研究报告发表在12月出版的《放射学》杂志上。     

自闭谱系障碍的大脑功能性连接研究进展

自闭谱系障碍是一种以早期社会交往上的广泛性异常、缺乏与人进行沟通的能力、异常局限的兴趣以及刻板重复性行为为特征的复杂的神经发育障碍．自闭谱系障碍的大脑功能性连接研究表明,自闭谱系障碍存在着大脑功能性连接的显著降低,这种神经同步性活动的异常与自闭谱系障碍的社交和沟通障碍的严重程度呈负相关．实验研究采用功能性近红外光谱成像技术,对自闭谱系障碍儿童静息状态下大脑皮层的功能性连接性进行测量,结果发现,自闭谱系障碍儿童的额叶和颞叶左右半球之间的功能性连接是显著降低的,而额叶和颞叶在语言加工和社会认知过程中起着重要作用．功能性近红外光谱成像技术作为一种光学脑成像技术,能够有效且可靠地揭示自闭谱系障碍的大脑异常功能性活动．     

“测心术”真实呈现大脑思维图像

据报道,目前科学家正建立一种创新性大脑扫描成像技术,可以"观看"到测试者大脑思维中的动态图像。当测试者观看视频反馈至大脑时,研究人员可通过屏幕看到相应的图像。这是迄今已证实最令人惊讶的"测心术",该项研究成果是由美国加利福尼亚州大学贝克利分校科学家获     

基于嗅觉可视化技术的猪肉新鲜度检测

嗅觉可视化技术是使非可见物质成像(主要是气体成像)的一种无损检测新技术,属人工嗅觉模拟技术的一个新分支.使用卟啉和pH指示剂作为嗅觉可视化传感器阵列的气敏材料,检测猪肉中的优势致腐菌和新鲜度.将3种优势致腐菌(梭状芽孢杆菌、热死环丝菌、假单胞菌)分别接种至3组猪肉样本中,在3种温度(-16℃,4℃和20℃)条件下分别贮藏不同的时间后,采用扫描仪获取可视化传感器阵列与每个样本反应前后的图像信息;将阵列反应前后的颜色差值作为样本特征值,对不同的猪肉样本经不同贮藏时间后产生的挥发性气味,可视化传感器阵列显示其特定的颜色图像与其对应.结果表明,嗅觉可视化技术可以用于检测猪肉的优势致腐菌以及判断猪肉的新鲜度.     

探测静息状态大脑活动的关键区域

负激活作为一种定量分析静息状态脑活动的方法对脑功能成像研究具有重要意义．文中关注不同认知任务下的负激活信息,结合复杂网络理论,提取三个试验任务(符号方向判别、数字加和与汉字字形认知)的负激活点分别构建网络,发现三个网络均具有小世界特性．同时计算了网络的度值和介数值,推测出扣带回\楔前叶,额叶是静息状态下大脑活动的关键区域．提出了一种研究静息状态下大脑活动的新方法,通过这种方法获得的信息不同于体素逐点分析获得的局部激活信息．它反映了大脑任意两个体素点间的关联性以及在静息状态下大脑活动的整体协作关系．     

正弦均匀磁场激励磁感应成像正问题的棱单元法

针对正弦均匀磁场激励磁感应成像（magnetic induction tomography, MIT）正问题,进行了棱边有限元法和可视化成像的研究。建立了以电场强度为待求场矢量的正问题定解方程,重点介绍了计算定解方程的棱边有限元方法,并在MATLAB中建立了棱边有限元方程的计算流程。为实现MIT对颅内出血的可视化成像,首先根据人体头部核磁共振图像数据生成了真实大脑有限元剖分模型,在此基础上用MATLAB得到了MIT对颅内出血的三维可视化成像结果。研究结果证明了以电场强度为待求量的正弦均匀磁场激励MIT正问题定解方程和棱边有限元计算方法的正确性。基于真实大脑模型的三维可视化成像结果为MIT在颅内出血成像的应用研究奠定了基础。     

新技术绘制脑神经“布线图”计算机模拟大脑距现实又近了一步

[科技日报]据英国《每日邮报》4月12日报道,英国研究人员开发出一种新技术,可助研究人员绘制出大脑神经连接的线路并弄清其主要功能,使揭开大脑之谜、开发出计算机大脑模型的梦想离现实又近了一步。相关论文发表在4月11日的《自然》杂志网站上。     

利用激光散斑成像技术研究坐骨神经刺激时大鼠躯体感觉区的血流活动

目前在很多神经功能影像研究中,由感觉刺激诱发的局部脑血流变化通常被视为大脑神经系统活动的一个标志,但是与神经元活动相耦合的局部脑血流响应的时空特性还从没有被完整清晰地描述过.应用激光散斑成像技术,在麻醉状态下对大鼠的后肢躯体感觉皮层进行连续成像,监测大鼠在单侧坐骨神经刺激时该皮层对应区域的局部脑血流响应.结果表明:脑皮层血流的空间响应在皮层解剖定位上是高度局域化的,离散地分布在该区域的微脉管系统中,随着时间的延续不同直径的动脉、静脉和毛细血管相继被激活,从而精细地描述脑血流在大脑的功能和代谢活动中响应模式,为探索大脑活动的机理提供了一种新的研究手段.     

高密度电法在岩溶探测中的应用

高密度电法是近年来发展起来的一种电法勘探的新技术。高密度电法是一种方便、实用的电阻率成像方法。它将电剖面和电测深两者兼容,可一次完成纵向、横向二维测量过程,对地下介质的电阻率结构具有一定的成像功能。高密度电阻率法排列方式多种多样,探测精度高,获取的信息量大,工作效率高,是地下岩石电性分层及寻找岩溶裂隙的有效方法。     

基于Voronoi图的磁共振PROPELLER数据网格化算法

PROPELLER数据采集成像算法是磁共振成像中的一项新技术,由于其数据的网格化直接影响该成像算法的效果,因此提出一种基于Voronoi图的网格化算法．该算法对采样数据集进行网格分组查找,快速消除位置相同点;加入边缘闭包后进行Voronoi网格化,计算Voronoi网格面积并将其作为网格化的密度补偿权函数,提出基于网格分组的快速网格化算法并成像．实验表明,该算法运行速度快,成像清晰,图像对比度和细节较好,信噪比得到有效提高．     

视网膜向大脑传输抑制信号

正一直以来,生物学家们都认为,眼睛和大脑只靠一条信息通路进行"交流"。但一项于2020年4月30日发表在Science上的研究却发现,视网膜上的一部分神经元会选择一条此前从未发现的新路径向大脑传送信息。和视锥细胞等光感受细胞一样,视网膜神经节细胞(RGC)也能将光信号传送至大脑。但与光感受细胞不同的是,神经节细胞大多不参与视觉成像,而是调解昼夜节律等与光线有关的非成像行为。在新发现     

离心调控对嗅觉系统β振荡同步性的影响

通过戊巴比妥钠麻醉和Go/No-go气味辨别训练改变清醒小鼠的脑状态,探讨离心调控对同侧的嗅球和前梨状皮层之间β振荡同步性的影响. 研究结果表明：相对于清醒状态,麻醉和训练后自发β振荡的同步性分别有所下降和上升;此外,麻醉后气味诱发β振荡的同步性有所下降,而训练后气味诱发β振荡的同步性受到气味意义的影响. 结果提示,离心纤维投射可以动态地调控嗅球和前梨状皮层之间β振荡的同步性,这对进一步认识大脑的功能活动有一定的帮助.     

结合光学脑成像及机器学习分类算法对自闭症大脑活动特征的研究进展

自闭症的诊断一直以来是基于行为层面的观察。近年来脑成像研究表明，自闭症大脑存在结构及功能的改变，这些发现为基于成像的诊断提供了新的途径。准确的诊断要基于对大脑异常特征的准确描述，多个脑生理参量的成像可以为自闭症的大脑特征提供更全面的信息。在现有的无损脑功能成像中，光学脑成像具有较高的时间及可接受的空间分辨率，测量时对头部晃动相对不敏感，适用于对儿童，特别是自闭症儿童的研究。近红外光谱技术提供皮层的血氧代谢，而漫射相关谱技术测量皮层的血流。这两类参量可以提供互补的皮层血液动力学信息，结合更为高效的分类算法，有望取得对自闭症大脑皮层活动特征的更为准确的描述和区分。在广泛文献调研及结合自身研究成果的基础上，对利用光学脑成像研究自闭症的大脑活动特征；结合特征参量利用机器学习分类算法对自闭症的预测；以及利用多模态光学脑成像技术（即结合近红外光谱及漫射相关谱）研究自闭症的前景等问题做了系统的回顾与展望，希望为自闭症相关领域的科研人员提供参考和借鉴。