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大腦成像獲突破 清晰看到深層神經網絡

大腦清晰圖像示意圖。

無需侵入腦殼或頭皮的手術,科學家新發明的一種大腦掃描技術清晰地看到活體小鼠整個大腦的神經網絡圖像,是大腦掃描技術的一項突破性進展,對腦部神經研究具有重要意義。

這種名為漫射光學定位成像(DOLI)的技術,需要向活的小鼠注射一種特殊的螢光微滴。注入後這些顆粒將分佈在血管的各處。再用短波相機追蹤這些螢光材料,繪製出小鼠深層腦神經網絡的圖像。

研究介紹說,以前的顯微鏡技術因為受到強光散射的影響,生成的圖像比較模糊。這種新技術生成的圖像經過校正後可以達到很高的解像度。不僅如此,與以前的技術不同的是,新技術無需任何侵入動物的頭骨或頭皮的操作。

研究負責人瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)的拉贊斯基(Daniel Razansky)說:「對活體腦組織深處神經網絡掃描生成高解像度的光學圖像,是生物醫學成像領域長期在尋求的目標。」

「DOLI超高的解像度,有助於研究人員對大腦的功能提出新的認知,是研究神經活動、微循環、神經血管耦合和神經衰退等領域很有用的工具。」

研究人員先用人造的器官組織進行實驗,成功後才在小鼠體內進行實驗。

下一步,研究人員將考察這個方法是否可以直接用於為人腦成像。另一方面,研究組也在考慮進一步提升圖像的清晰度,找到感光更好、顆粒更小、性能更穩定的螢光材料。

拉贊斯基說:「我們希望DOLI將成為活體螢光成像技術一個強大的工具,為以前的技術看不到的深層神經網絡提供高清晰的圖像。」

這份研究6月20日發表於《光學設計》(Optica)期刊。◇

責任編輯: 夏雨荷  來源:大紀元記者李少維編譯報導 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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