新技術首次獲得高分辨率腦干功能圖

相關論文發表于2月28日的《科學》雜志

美國科學家近日設計出了一種新的實驗技術，能夠對腦干（brainstem）區域進行高分辨率成像。腦干位于大腦最下部，脊髓頂端。它控制著維持呼吸、消化、心律、血壓等必需的大腦功能，它同時還是許多腦化學物質的中轉總部，一旦運轉失調，就有可能導致上癮、精神分裂癥及帕金森癥等精神疾病。有關專家認為此項技術為深入研究這一區域開啟了方便之門。相關論文2月28日發表在《科學》（Science）上。

圖片說明：腦橫切面（左）和縱切面（右）切片顯示，腦干VTA區血流增加（紅色區）。
（圖片來源：Princeton University）

領導此次研究的是美國普林斯頓大學化學系的Kimberlee D'Ardenne。研究人員設計了經典的條件作用實驗，實驗參與者進行視覺測試，間歇時則獲得一杯飲料獎勵。研究人員追蹤了實驗參與者不同情緒時（獲得獎勵和未獲得獎勵）腦干區域血流的變化，這與腦化學物質多巴胺的活性變化有關。
 
研究人員同時應用功能核磁共振成像（fMRI）技術對實驗參與者的腦干活性進行了成像，研究人員還消除了腦干區一些血管造成的扭曲失真，并應用計算機技術減少了頭部運動帶來的影響，最后得到了高分辨率的三維圖像。
 
實驗結果確證了之前動物實驗得到的結論。當實驗參與者獲得獎勵感到開心時，腦干的多巴胺中心血流就會增加，而當獲得的獎勵不如想象中多時，腦干的活性就很不明顯。
 
D'Ardenne說：“長久以來，科學家一直在試圖研究腦干，但是收獲并不多，因為它太小了。”他說，迄今為止，研究腦化學物質的科學家關注的大多是其它一些容易觀測的區域，比如前額皮質等，而這些是腦化學物質作用的“下游”區域，因而準確性要差很多。
 
論文參與者、普林斯頓神經學研究所的Jonathan Cohen指出，此次研究為動物實驗和人體實驗結果之間建立了關鍵的聯系。“它有可能開辟全新的研究方法”，他說。
 
D'Ardenne同時表示，“我們才剛剛開始認識這些關鍵路徑，不過它暗示出我們將會知道些什么。”
 
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