麻省理工学院的生物工程师使用一种用于功能性磁共振成像 (fMRI) 的新型探针，设计了一种方法来监测单个神经元群体并揭示它们如何相互作用。
类似于时钟的齿轮如何以特定方式相互作用以转动时钟的指针，大脑的不同部分相互作用以执行各种任务，例如产生行为或解释我们周围的世界。新的 MRI 探针可能允许科学家绘制这些相互作用网络。
“通过常规功能磁共振成像，我们可以同时看到所有齿轮的动作。但是通过我们的新技术，我们可以拾取由它们与其他齿轮的关系定义的单个齿轮，这对于构建机制图片至关重要大脑，”麻省理工学院生物工程、大脑和认知科学以及核科学与工程教授 Alan Jasanoff 说。
使用这项技术，该技术涉及将 MRI 探针基因靶向动物模型中的特定细胞群，研究人员能够识别参与响应奖励刺激的电路的神经群。研究人员说，新的 MRI 探针还可以研究许多其他大脑回路。
Jasanoff 是该研究的资深作者，该研究今天发表在《自然神经科学》杂志上。该论文的主要作者是最近的麻省理工学院博士。收件人 Souparno Ghosh 和前麻省理工学院研究科学家 Nan Li。
跟踪连接
传统的 fMRI 成像测量大脑中血流的变化，作为神经活动的代表。当神经元接收到来自其他神经元的信号时，它会触发钙的流入，从而释放出一种叫做一氧化氮的可扩散气体。一氧化氮部分地充当血管扩张剂，增加流向该区域的血流量。
直接对钙进行成像可以提供更精确的大脑活动图像，但这种类型的成像通常需要荧光化学物质和侵入性程序。麻省理工学院的团队希望开发一种可以在没有这种侵入性的情况下在大脑中起作用的方法。
“如果我们想弄清楚全脑细胞网络和全脑机制如何运作，我们需要可以在组织深处检测到的东西，最好是同时在整个大脑中检测到，”Jasanoff 说。“我们在这项研究中选择这样做的方式是从本质上劫持 fMRI 本身的分子基础。”
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