动物脑成像新突破

虽然现今的科技十分地发达,但在动物脑成像的研究领域仍然存在着一些难题,例如,观察范围较小,检测全脑活动受限制的在体钙成像、在体多通道技术;空间分辨率受限的EEG和MEG;对实验对象要求较高的,目前流行的功能磁共振成像技术。但国立的法国卫生与医学研究所的Mickael Tanter经过了20多年的实验研究,开发出了一种深部功能性脑成像的新方法FUS,这是基于超高速的超声成像的技术。这种技术有以下两点优势:

1. 分辨率和信噪比的提高。相对于FMRI来说,新技术FUS的空间分辨率更高,也能更准确精细地分辨出动物脑部更细微的区域,使动物脑成像的图谱表现的更好。从时间分辨率来看,FUS的表现也更好,可以更好地追踪出大脑信号的传递方向和速度,更加直观。FUS与FMRI的BLOD信号不同,它是通过直接对脑血流进行检测的方式来增强与神经活动的相关性。除此之外,FUS还可以通过kHz级的采样率,提升对心跳呼吸等生理活动噪音的过滤效果,也就提升了信噪比。

2. 可监测自由活动的动物。FUS的探头十分轻巧,体积非常小的小鼠佩戴起来也很轻松,可以使用在麻醉的、运动中和头部被固定住的动物身上,灵活便利。使用范围也很广泛,常用的实验动物,例如小鼠、鸟类、兔子等都可以。对于用来实验的小型动物,探头信号能够直接穿透颅骨,大型动物若是想进行全脑成像,可以使用磨骨或是人工颅骨来使手术难度和周期降低,也能够使大脑避免侵入性的损伤。

相比于传统的FMRI技术,FUS技术不免更为先进,这也标志着在动物脑成像领域的一次新的突破,相信随着科学家的不断深入探索研究,技FUS术也会更加完善。