新型光学和 fMRI 平台可识别控制大规模大脑网络的大脑区域
当我们做白日梦或重温记忆时,我们大脑中的一大群区域会“亮起来”,或者变得更加活跃。它被称为默认模式网络 (DMN),因为当大脑不关注外部世界时它会更加活跃。
许多脑部疾病,包括阿尔茨海默氏症、注意力缺陷/多动障碍和情绪障碍,都与 DMN 问题有关。然而,DMN 的神经生理学基础尚不清楚。
神经成像技术,如功能性磁共振成像 (fMRI),无法直接测量神经元活动。为了解决这一知识差距,由北卡罗来纳大学医学院神经病学系教授兼副主任、生物医学研究成像中心副主任 Ian Shih 博士领导的研究团队创作了一部小说实验平台,可以在啮齿动物的全脑 fMRI 期间光学记录局部神经元活动。
Shih 说:“我们希望这项工作能为未来旨在控制大规模大脑网络的转化研究铺平道路。”“这可能有助于为许多神经和神经精神疾病设计基于网络的治疗方案。”
这项发表在《科学进展》杂志上的研究检查了与 DMN 相关的大脑区域的动态活动,并使用各种计算方法对其进行了分析。
DMN 是我们大脑的大规模大脑网络之一。当我们第一次了解大脑时,我们被告知大脑的每个部分都有不同的功能。但现实情况是,许多大脑区域在行为和认知过程中一起激活和停用,并形成大规模的大脑网络,很像一个团队。
神经科学家对这些大规模网络越来越感兴趣,因为他们了解到某些认知任务依赖于“功能连接”的大脑区域。当一个人清醒和休息时,比如当他们做白日梦、找回记忆或展望未来时,DMN 是活跃的。
然而,获得理解人类受试者动态 DMN 活动所需的神经元数据具有挑战性,因此 Shih 和团队转向动物模型来研究网络,其中已经确定了假定的 DMN 相关大脑区域。