【推薦閱讀】利用超高場磁共振成像了解神經(jīng)元活動(dòng)的雙重方法
當(dāng)使用血氧濃度水平依賴(BOLD)測量功能磁共振成像(fMRI)時(shí),可間接測量神經(jīng)血管耦合。最新研究還表明,新陳代謝過程也同時(shí)在激活的細(xì)胞中進(jìn)行。
理解神經(jīng)元活動(dòng)的雙重方法
為了了解葡萄糖在神經(jīng)元活動(dòng)中所起的作用,巴黎的NeuroSpin公司和以色列魏茲曼科學(xué)研究院的研究人員探索了另一種代謝成像方法,即利用超高頻磁共振成像技術(shù)進(jìn)行化學(xué)交換飽和轉(zhuǎn)移(CEST)。利用布魯克BioSpec 17.2 T儀器對大鼠進(jìn)行前爪電刺激研究,評估了利用基于葡萄糖化學(xué)飽和轉(zhuǎn)移的fMRI測量神經(jīng)元活動(dòng)的可行性。
研究小組評估了CEST-MRI記錄伴隨大腦激活的新陳代謝變化的潛力。他們以葡萄糖為重點(diǎn),發(fā)現(xiàn)CEST特性發(fā)生了顯著變化,他們認(rèn)為這是葡萄糖在神經(jīng)元激活過程中消耗的結(jié)果。
刺激期間的負(fù)CEST對比與同一區(qū)域的正BOLD對比同時(shí)出現(xiàn),從而證明了CEST fMRI能夠局部監(jiān)測葡萄糖濃度的時(shí)間變化。
這種基于CEST-fMRI的無創(chuàng)替代代謝成像方法為人類研究帶來了希望。除葡萄糖檢測外,它還可用于研究神經(jīng)元活動(dòng)中的其他代謝物。
超高場的優(yōu)勢
BOLD fMRI大大受益于超高場,因?yàn)橄鄳?yīng)增加的易感效應(yīng)會(huì)轉(zhuǎn)化為更大的可觀察到的BOLD信號變化。此外,超高場色散的增加也有利于CEST成像,因?yàn)樗哂懈哌x擇性、高飽和度以及相對于化學(xué)位移的交換率降低。此外,BioSpec 17.2特斯拉所能達(dá)到的信噪比使該研究小組的方法得以實(shí)現(xiàn),而在低場或中場情況下,這種方法是不可能實(shí)現(xiàn)的。這項(xiàng)超高頻研究充分展示了推動(dòng)新發(fā)現(xiàn)的潛力,而這些發(fā)現(xiàn)在其他情況下是不可行的。
布魯克BioSpec超高場MRI產(chǎn)品系列
布魯克BioSpec 152/11超高場MRI系統(tǒng)
臨床前磁共振成像極大地推動(dòng)了基礎(chǔ)研究、疾病和治療研究的方方面面。小動(dòng)物和嚙齒類動(dòng)物的無創(chuàng)活體成像可提供具有較高空間和時(shí)間分辨率的結(jié)構(gòu)和功能信息。布魯克的BioSpec超高場MRI系統(tǒng)提供的高靈敏度和出色的分辨率,助力科研人員實(shí)現(xiàn)突破性研究,有力地推動(dòng)臨床前到臨床的轉(zhuǎn)化。目前,布魯克的BioSpec超高場MRI系統(tǒng)場強(qiáng)有11.7 T、15.2 T以及18 T可選,系列儀器還配備有MRI CryoProbe探頭,即使是非常具有挑戰(zhàn)性的研究也可以滿足。
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