• 科学家们使用非侵入性方法追踪儿童大脑中神经

    2019-03-11 16:05:32

    科学家们使用非侵入性方法追踪儿童大脑中神经纤维的快速髓鞘形成 2016年5月6日 就像电线沿着电线传播一样,我们大脑中的神经冲动沿着神经纤维传播。正如电线需要绝缘才能正常

      科学家们使用非侵入性方法追踪儿童大脑中神经纤维的快速髓鞘形成

      2016年5月6日

      就像电线沿着电线传播一样,我们大脑中的神经冲动沿着神经纤维传播。正如电线需要绝缘才能正常运作一样,神经纤维也依赖于一种称为髓鞘的绝缘物,髓鞘是一种保护它们的脂肪物质,并提高神经冲动的速度。

      出生时,人类的大脑中含有很少的髓鞘,但在整个童年时期都会迅速增加。许多研究人员认为我们快速学习和处理儿童大量信息的能力与我们神经纤维的快速髓鞘形成直接相关,但科学家并不完全了解这一过程。

      最近由威斯康星大学麦迪逊分校Waisman中心的Doug Dean III领导并发表在NeuroImage杂志上的一项研究结合了两种相关但不同的成像技术,以非侵入性方式跟踪儿童大脑中神经纤维被包裹在髓鞘中的速率。 。

      “以非侵入性的方式定量地绘制神经纤维周围的髓鞘厚度,将有助于我们更多地了解大脑如何发育以及何时形成新的神经连接”。迪安说。

      它还可能导致关于多发性硬化和脑白质营养不良等疾病的新发现,其中髓鞘受损。

      此外,迪恩说,有几种神经发育障碍,没有已知的原因,并且“了解通常发育中的大脑中的髓鞘形成如何进行,可以告诉我们这些障碍是否与髓鞘形成的缺陷有关。”

      通常,髓鞘越厚,神经纤维沿神经纤维的速度越快。为了非侵入性地测量髓鞘的厚度,Dean和他的同事们增强并结合了两种现有技术,即磁共振成像或MRI的变化。

      MRI具有广泛的医学应用,通常用于对大脑,其他器官,关节和软组织进行成像。

       MRI也是几种成像技术的基础。

      相关故事研究人员创造了大脑自身免疫系统的新地图血脑屏障破坏可能导致与年龄相关的认知衰退锻炼为老年男性提供了比女性更好的大脑提升Dean使用的一种基于MRI的技术,称为DTI,提供了非常详细的图像神经纤维和大脑中的其他结构。但这些图像对于试图确定髓鞘纤维厚度的研究人员来说并不是很有帮助。

      另一种基于MRI的成像技术,称为mcDESPOT,可以帮助研究人员估计大脑特定区域的髓鞘含量,但不能清楚地了解这些区域中可能存在的其他结构。

      虽然每种成像技术都提供有价值的信息,但他们自己只画出髓鞘厚度的模糊肖像。通过结合这两种方法,Dean和他的研究同事不仅可以对大脑中的神经纤维和其他结构进行成像,还可以计算这些神经纤维的大小和围绕它们的髓鞘数量。

      在这项研究中,研究人员捕获了几个孩子的脑部图像,年龄从4个月到7年不等,并使用组合技术计算髓鞘厚度。这些指标与其他研究人员使用理论模型预测的结果非常接近

      “这显示了我们的成像技术和计算的准确性,”迪恩说,虽然他注意到虽然最初的结果是“非常令人鼓舞的”,但使用动物模型或保留人类大脑的其他研究对于进一步检验他们的发现是必要的。

      虽然这项技术可能需要数年才能产生新的诊断或治疗方法,但Dean表示,这项研究是了解早期人类发展的重要阶段的重要的第一步。

      资料来源:威斯康星大学麦迪逊分校