磁共振成像 (MRI) 是我们可视化X射线难以成像的柔软、水样组织的方式。但是,尽管MRI提供了足够好的分辨率来发现脑肿瘤,但它需要更清晰地显示大脑中揭示其组织的微观细节。
由杜克大学体内显微镜中心与田纳西大学健康科学中心、宾夕法尼亚大学、匹兹堡大学和印第安纳大学领导的一项研究中,提高了核磁共振成像的分辨率,从而获得了有史以来最清晰的小鼠大脑图像。
新图像的单个体素,只有5微米。这比临床MRI体素小6400万倍。
尽管目前这项研究是在小鼠身上进行的,但经过改进的MRI提供了一种重要的新方法,可以以破纪录的分辨率可视化整个大脑的连通性。研究人员表示,从小鼠成像中获得的新见解将反过来更好地了解人类的状况,例如大脑如何随着年龄、饮食甚至阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病而变化。
这篇论文的主要作者、杜克大学放射学、物理学和生物医学工程杰出教授G.Allan Johnson博士说:“这真的很有帮助。我们可以开始以完全不同的方式看待神经退行性疾病”。
该研究成果于4月17日发表在《美国国家科学院院刊》上,是杜克体内显微镜中心近40年研究的成果。
一些关键成分包括一个非常强大的磁铁(大多数临床核磁共振成像都依赖于1.5到3特斯拉的磁铁,该团队使用9.4特斯拉的磁铁),一组比临床核磁共振强100倍的特殊梯度线圈,以及一台相当于近800台笔记本电脑的高性能计算机,所有这些在为一个大脑进行成像。
在Johnson和他的团队扫描完成后,使用一种称为光片显微镜的不同技术进行成像。这种互补技术使他们能够标记大脑中特定的细胞群,例如多巴胺释放细胞,以观察帕金森病的进展。
然后,该团队将光片图片映射到原始MRI扫描上,这些图片可以高度准确地观察脑细胞,这在解剖学上更加准确,并提供了整个大脑中细胞和回路的生动视图。
通过这种组合的全脑数据图像,研究人员现在可以以前所未有的方式窥探大脑的微观奥秘。
一组MRI图像显示了全脑连接如何随着小鼠年龄的增长而变化,以及特定区域(如记忆相关的下托)如何比小鼠大脑的其他部分发生更大的变化。
另一组图像展示了一组彩虹色的大脑连接,突出了阿尔茨海默病小鼠模型中神经网络的显著恶化。
希望通过使核磁共振成像成为一种更高功率的显微镜,Johnson和其他人能够更好地理解人类疾病的小鼠模型,如亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默病和其他疾病。
Johnson说:“国家老龄化研究所支持的研究发现,适度的饮食和药物干预可以使动物的寿命延长25%。但问题是,在延长的寿命中,他们的大脑是否仍然完好无损?他们还能做填字游戏吗?我们现在有能力研究它。”
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多希望看到这样的消息是出自国内的,然当卵的是某手机品牌还在楼上楼下自雷鼓吹[呲牙笑]
薛拧 回复 04-19 13:23
各项一线前沿科技项目根本不虚美国,我们在科技第一梯队好不,啥都跟着喷一下[得瑟]
嘿嘿 回复 04-19 19:49
你为国家科技发展做了什么卵贡献?有啥资格在这说风凉话?[得瑟]
替天行道
人家积累四十年的研究成果 在国内三年不出成果就要被辞退了[呲牙笑]
万千树海 回复 04-19 13:09
人家是通过专业人士约谈的形式,确定项目发展前景及可行性,当前发展阶段和难点等,以决定项目是否存续。我们大多是时间一到一刀切,这方面主要是因为我们的大学行政主管很多是商业人士,自身无法评判,他们是按商业项目模式来搞科研项目,资金必须在多长时间回笼,多长时间必须盈利否则换下个项目,在商业来讲是没错,可惜这是科研。
时速二十七 回复 04-19 11:49
约谈和辞退还是有区别的
张三
人家可以研发个游戏用十年。十年啊!不是盲目推崇。是事实对比。大环境下,金钱至上。从小接受的教育就是物质至上,挣大钱,娶老婆。
薛拧 回复 04-19 13:26
游戏?国家这种环境,花这么多年研究出来版号都不给你批[得瑟]单机游戏的市场都被咱自己盗版搞坏了,谁还敢开发单机游戏,现在有点意思的单机游戏都在steam上发布[得瑟]
青龍 回复 04-19 12:42
兄台所言极是,挣了钱干嘛吃喝嫖赌抽,
totomi
希望我们的也可以!
您脑有病 回复 04-19 19:43
能比现在医院里的检查便宜不?
DD 回复 04-20 08:53
好家伙,历史都抬出来啦。那造纸术、印刷术、瓷器、丝绸之类的当然也能算了呗。
红日照九州
中国在两个月前就对老鼠大脑图像识别提高了20000倍,现在许多研究已出世,许多研究团队就会立刻复现成果,然后写出论文抢先发表。美国这一次是真的不要脸。
感恩的新 回复 04-19 21:33
人家是6400万
无忧斋
反正都是老外的成果。
无名
老外没白酒学院烟草学院,那才是高科技。
用户18xxx31
那么强的磁场,会不会有什么副作用
有空不闲 回复 04-19 17:23
有地球磁场大吗
青山绿水 回复 04-19 16:12
磁场问题不大,主要是高能射线。
稻农人
去医院检查费用更贵了
用户75xxx32
为什么CT、核磁共振的检查费那么贵?
赚钱养佳 回复 长夜多梦 05-07 16:43
一次性投入现在不到三百万,是我说多了,不算研发那去个 0 不过分吧!
长夜多梦 回复 05-07 12:42
研发这个真的不止这点的亲,千万级别是说笑吗
用户12xxx26
怎么又是美国
回响摄像 回复 04-19 16:56
茅台公司正在研究纳米机器人深空探测器长生不老药……
无名 回复 04-19 16:51
党校[呲牙笑]
用户17xxx82
美帝又在吹新技术了,要知道我们的核磁共振已弯道超车了,
哈哈2438545 回复 04-19 21:23
但是医院见不到国产的核磁设备。
球莫名堂 回复 04-19 21:00
你可以去问问你们当地医院,有几家磁共振是国内的?
一个好人
这个技术,会加速脑科学研究,以及脑机接口技术的进展。
布衣
我想知道,冲动兴奋感在哪[呲牙笑]
用户15xxx20
分辨率5微米,是不是用错单位了?
小林
国内还造不出这么高分辨率的仪器
阿黄
中国科技发展的太晚了,又怎能有成就。光清朝就让中国倒退几十年
畅游周天
比电子显微镜分辩率还高
时速二十七
这个落地就牛了
您脑有病 回复 04-19 19:44
还要比现在的便宜才行,现在的检查真是黑心啊
侧卫
吹牛一直没被超越过
老框
唉,又来个“小xx倍”……查一下“倍”的意思很难吗?
某某人
这个目前只能用在医学研究领域,个人认为二十年之内都不会普及到医院
大孩子
中国的专家哪去了 都在为名利忽悠纸上谈兵 嘴上功夫
新不了
这么强的磁场说对大脑没影响鬼都不信
用户16xxx66 回复 04-19 16:07
先别管副作用,主要是他提高了6000倍的精准能够更好地发现和了解大脑
吃瓜群众胡说八道
又是别人家的孩子
wanyo
大脑的肿瘤识别,必然需要人工智能寻找,人工智能必是未来。
问就是你买酥梨
省流,仅限实验室
一叶知秋
又是国外
飞翔的翅膀12343
赶紧找找银河系在哪
染景柒
拍片的价格又要涨钱了[得瑟][得瑟]
温暖的人
中国还制造不出这玩意
用户13xxx07
满脑子都是大米
黎民
又是霉国强盗搞出来的
流光
是后有天牌的吗
月下vampire
依旧是我看不懂的样子[笑着哭]
缙云土面
0.6亿倍,即使原机器图像只有一个点一个像素,新机一张图片 也有0.6G,保存一次检查结果得一个大型数据中心了