动物脑成像之数据分析

随着科技的迅速发展,科学家们开始通过研究动物脑成像来认识了解脑发育的过程,很大程度上为重大脑疾病的“早预防、早诊断、早干预、早治疗”提供重要的依据。动物实验在脑发育研究中具有不可替代的作用,今天作者将以发育大鼠脑成像为例向大家科普动物脑成像数据分析。

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动物脑发育研究中,基因、环境、药物等都会对脑发育造成一定影响,因此都需要利用动物模型进行研究,而大鼠因其疾病模型丰富、生长周期短等有优点,成为了动物脑成像研究常用的模型。通常该研究以发育期大鼠为研究对象,将其脑发育过程划分为新生、幼年和成年三个典型阶段,建立了适用于发育大鼠的多模态脑影像数据分析平台,包括像素统计分析平台与定量分析平台。

通过建立以发育大鼠为模型的多模态动物脑成像数据分析平台,其研究显示,在新生鼠到成年鼠阶段,大部分脑区的相对标准社区分数增加并趋于稳定,海马相对标准摄取分数下降,杏仁体相对标准摄取分数先增加,至幼年鼠阶段后出现降低。随着动物年龄增长,脑结构逐渐发育成熟,各脑区能量消耗保持相对稳定,同时海马相对标准摄取分数出现下降,这可能是因为在脑发育早期,正是海马发育的关键时期,相较于全脑功能活动,那时海马功能活动更加活跃。

大脑是自然界较复杂较精细的器官之一,利用动物脑成像的数据分析能更好的帮助人类进行脑发育研究。该研究有助于解析脑功能神经基础,揭示脑功能的本质,服务临床脑疾病的诊断和治疗,以做到脑疾病的早防控,同时推动人工智能的、信息科学等相关领域的发展,从而进一步提高人类的生活品质。