分辨率提高6400万倍，迄今最清晰鼠脑图像发布
2023-04-21 21:26:50
科技日报
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美国科学家在17日出版的《美国国家科学院院刊》上刊发论文指出，在核磁共振成像(MRI)技术问世50周年之际，他们将小鼠大脑图像的分辨率提高了6400万倍，新图像中单个体素(三维像素)只有5微米。这一成果有助科学家更好地了解人脑的状况，如随着年龄的增长，阿尔茨海默病等神经退行性疾病的出现，人脑会发生何种变化。
研究论文主要作者、杜克大学艾伦·约翰逊教授表示，尽管最新研究观察的是小鼠脑而非人脑，但精细的核磁共振成像提供了一种重要的新方法，能以破纪录的分辨率可视化整个大脑的连接，让人们能以全新的方式看待神经退行性疾病。
最新研究使用到的关键组件包括强度高达9.4特斯拉的磁铁(大多数临床MRI主要使用1.5—3特斯拉的磁铁);一组比临床MRI强100倍的特殊梯度线圈，其有助于生成大脑图像，以及一台相当于近800台笔记本电脑的高性能计算机。
约翰逊团队使用名为光片显微镜的技术对小鼠的大脑组织成像，这一技术使他们能够标记大脑中的特定细胞(如多巴胺释放细胞)群，以观察帕金森病的进展。随后他们将光片照片映射到原始MRI扫描图片上，得到了综合的小鼠全脑数据图像，这使他们能以前所未有的方式观察大脑的微观奥秘。
如一组综合MRI图像显示了大脑连接随小鼠年龄增长的变化，以及特定区域(如与记忆有关的海马下托)的变化。另一组图像则展示了彩虹色的大脑连接，突出了阿尔茨海默病小鼠模型中神经网络的显著退化。
MRI与光片显微镜技术结合，使研究人员能够绘制出小鼠大脑高清图。
图片来源：物理学家组织网
研究人员希望借助最新技术，更好地理解罹患某些人类疾病(如亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默病和其他疾病)的小鼠模型，以便更透彻地理解类似疾病在人类身上如何出现以及变化。
(责任编辑：韩梦晨)
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