大脑 - 现代科学的最后边界。尽管有许多技术进步,但我们仍然对大脑的工作原理知之甚少。幸运的是,一种称为功能磁共振成像(fMRI)的技术正在慢慢帮助改变这一点。fMRI可以在不打开头骨或暴露于有害辐射的情况下测量大脑活动。通过使用血液的磁性,fMRI可以检测与大脑活动相关的血流的变化,从而使科学家和医生能够告诉大脑的哪个区域比其他区域更活跃。目前,研究人员使用fMRI研究健康和疾病中大脑活动的各个方面。科学家继续推动fMRI技术的界限,并将其与其他技术相结合,以更好地了解大脑功能和功能障碍。
目的 颅内人脑记录通常使用无法区分单个神经元动作电位的记录系统。在这种情况下,无法通过功能电路内的位置来识别单个神经元。本文展示了在 CA3 和 CA1 细胞场内单独记录的海马神经元的定位验证。方法 在 23 名接受侵入性监测以识别癫痫发作灶的人类患者体内植入了大-微深层电极。通过位于海马内的大-微深层电极记录的细胞外动作电位波形来分离和识别单个神经元。使用 3T MRI 扫描对 23 名植入患者以及 46 名正常(即非癫痫)患者和 26 名有癫痫病史但没有深层电极放置史的患者的海马进行形态测量调查,从而提供海马沿典型植入轨迹的平均尺寸。根据记录电极位置、深部电极的立体定位与形态测量调查的对比以及术后 MRI,暂时确定其在 CA3 和 CA1 细胞场内的定位。根据波形和放电频率特征,将细胞选为候选 CA3 和 CA1 主要神经元,并通过功能连接测量确认其位于 CA3 至 CA1 神经投射通路内。结果互相关分析证实,近 80% 的假定 CA3 至 CA1 细胞对表现出与细胞间前馈连接相符的正相关,而只有 2.6% 表现出反馈(逆)连接。即使排除了同步和长延迟相关性,在总共 4070 对中的 1071 对(26%)中发现了 CA3-CA1 对之间的前馈相关性,这与已发表的动物研究中报告的 20%–25% 前馈 CA3-CA1 相关性相比更为有利。结论 本研究证明了在活体中记录人类大脑特定区域和子域神经元的能力。随着脑机接口和神经假体研究的不断扩展,有必要能够识别感兴趣的神经回路内的记录和刺激位点。
放射治疗 放射治疗可用于治疗多种疾病。在放射治疗期间,患者的大脑可能会受到辐射。其中一些人后来被发现患有脑海绵状瘤。如果这些人以前从未做过 MRI 扫描,则无法确定辐射是否与脑海绵状瘤的发展有关。即使对于以前做过 MRI 扫描的患者,机器的年龄和扫描期间拍摄的照片类型也可能解释为什么从未发现海绵状瘤。但是,对于少数在接受放射治疗之前做过 MRI 扫描,后来又做 MRI 扫描发现脑海绵状瘤的人来说,辐射可能是导致海绵状瘤的原因。
放射治疗 放射治疗可用于治疗多种疾病。在放射治疗期间,患者的大脑可能会受到辐射。其中一些人后来被发现患有脑海绵状瘤。如果这些人以前从未做过 MRI 扫描,则无法确定辐射是否与脑海绵状瘤的发展有关。即使对于以前做过 MRI 扫描的患者,机器的年龄和扫描期间拍摄的照片类型也可能解释为什么从未发现海绵状瘤。但是,对于少数在接受放射治疗之前做过 MRI 扫描,后来又做 MRI 扫描发现脑海绵状瘤的人来说,辐射可能是导致海绵状瘤的原因。