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一只小鼠大脑的万花筒图像比一个典型的磁共振成像更清晰6400万倍

(2023-04-20 20:02:05)

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杂谈

一只小鼠大脑的万花筒图像比一个典型的磁共振成像更清晰6400万倍

By Jennifer Nalewicki

2023/4/20

Neuroscience

研究人员创造了一个一只小鼠的大脑的比一个正常的磁共振成像更清晰6400万倍的高清扫描。

该磁共振成像显示一只小鼠大脑的回路数据跨大脑上下移动的水平的切片， (Image credit: Duke Center for In Vivo Microscopy )

科学家最近提高磁共振成像（MRI）的分辨率到比正常水平更高6400万倍。他们用该技术拍摄一只小鼠大脑的迷人的高清图像，前所未有的展示这个器官。

虽然漩涡的迷幻图像是一只啮齿动物大脑的图像，但研究小组认为人类可能是接下来经历这些新增强的脑部扫描的之一。该技术可以帮助医生检测由于阿尔茨海默病等神经退行性疾病的人脑变化，以及与健康的老龄化相关的变化。

小鼠扫描作为4月17日发表在美国国家科学院报PNAS期刊上的一篇新论文的一部分共享。

主要作者杜克大学杰出的放射学教授爱兰约翰森（G. Allan Johnson）在一份声明中说，“这是某些真的能够的东西，我们能开始以一种完全不同的方式观察神经退行性疾病”。
四十年来，约翰逊在来自杜克大学活体显微镜中心的轮换的学生和研究人员团队帮助下，一直工作在改进由美国医生雷蒙德达玛迪安（Raymond Damadian）博士50年前发明的磁共振成像上。

磁共振成像用强大的磁铁来产生磁场，这造成体内水分子内的氢原子来对齐它们的“自旋”或指向一个特定的方向。然后，机器用一个无线电波脉冲来“翻转”原子的自旋。原子然后回落成对齐，每个翻转产生一个被磁共振成像探测到的无线电信号，该信号被用于制作一幅图像。

为改进靠这项技术，研究人员创造了一种配备有一个高功率9.4特斯拉磁铁的加大马力的磁共振成像。（相比之下，大多数磁共振成像被配备了1.5到3特斯拉的磁铁）。按照这项声明，他们还添加了比当前型号更强100倍的梯度线圈并且是创建这幅图像的，以及一台与大约800台笔记本电脑一样强大的高速计算机。

在扫描小鼠大脑后，研究人员用一种叫光片显微学技术发送了被成像的组织样本，该技术允许他们来标记大脑中的然后被映射到原始磁共振成像上的特定细胞群。按照声明，这些额外的步骤提供了一个整个大脑细胞和回路的丰富多彩的观望。

研究人员拍摄了一组捕捉了小鼠的大脑宽的连接怎样随着年龄演变了的磁共振成像图像。按照声明，一个第二组图像展示了突出了一个阿尔茨海默病的啮齿动物模型中神经网络的恶化的色彩鲜艳的大脑连接。