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搜狐科学 | 史无前例!人类最完整大脑三维图像出炉

原标题:搜狐科学 | 史无前例!人类最完整大脑三维图像出炉

文 / 管颜青 编 / 袁月

【搜狐健康】最完整的人类大脑三维图像出炉了!近日,麻省总医院(MGH)的研究人员通过一台超级核磁共振扫描仪(MRI),对一名死于病毒性肺炎的58岁女性大脑进行近5天的扫描,获得了数据集超过8TB的人类大脑三维图像。研究人员称,“我们还没有见过像这样完整的大脑”,“这绝对是史无前例的”。

这项研究已发表在生物学术期刊《BioRxiv》上。研究人员指出,在可视化人脑神经显微结构方面,死后离体的磁共振成像比体内成像更具有优势。以往的研究多侧重于解析特定的脑部区域,很少有研究在高磁场强度下对全脑样本进行高分辨率成像分析,并提供立体定向空间中大脑解剖的完整视图。

为了进一步促进人类对大脑的理解,麻省总医院神经技术和神经康复中心的研究人员对完整静止的大脑标本进行 100 多个小时 7T(特斯拉,磁感应强度单位)强度的磁共振扫描。

该大脑标本重达 1210克(正常范围 1200 至 1500 克),来自一名58岁的妇女捐赠。她没有神经疾病史,死于非神经疾病原因,死亡14 小时后,她的大脑一直储存在10%的福尔马林中。

在扫描之前,研究人员制作了一个定制的聚氨酯球形外壳,它可以让大脑保持静止,让干扰气泡逸出。大脑被牢固地包裹起来,然后被送入一台名为“7T”的核磁共振扫描仪。

这次扫描获得了前所未有的 100 微米分辨率人脑空间成像,清晰地显示了大脑结构,展现了包括杏仁核在内的脑部区域细节,有助于加深人类对创伤后应激障碍等疾病的理解。

研究人员介绍说,这种高强度、长时间的扫描方式无法重复在活体上,因为没有活人可以忍受连续100小时的扫描。同时,任何微小的生命活动(如呼吸和血液流动)都会影响图像的清晰度。因此,只有离体标本才能满足实验需求。

“新的成像技术让我们知道什么是可能的。”研究人员Priti Balchandani表示,FDA在2017年批准了第一台“7T”成像扫描仪,未来还需要进一步推进这项技术,让它为研究人员提供更多的线索,以进一步理解昏迷、抑郁症等疾病中难以发现的大脑异常。

参考资料

1. Science News

A 100-hour MRI scan captured the most detailed look yet at a whole human brain

https://www.sciencenews.org/article/mri-scan-most-detailed-look-yet-whole-human-brain

2. BioRxiv

7 Tesla MRI of the ex vivo human brain at 100 micron resolution

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/649822v1.full

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