杜克大学MRI技术展现出最高分辨率下整个小鼠大脑图像清晰度提高了6400万倍
50年前，美国化学家帕尔·拉特伯（Pal Laterbur）详细介绍了第一个磁共振成像（MRI），而现在，科学家们用有史以来最清晰的老鼠大脑扫描，来纪念这一历史性的医学周年纪念日。
经过近40年的研究，来自杜克大学活体显微镜中心的研究人员，以及来自田纳西大学健康科学中心、宾夕法尼亚大学、匹兹堡大学和印第安纳大学的科学家，已经制作出了比现有技术清晰6400万倍的MRI图像。
这种新型MRI能够捕捉到超级详细的图像，每个体素（像素的3D版本）仅为5微米，或千分之五毫米。这意味着，虽然目前的MRI技术已经足够先进，可以发现脑瘤，但这种更清晰的图像可以进一步显示组织和更详细的连接。
磁共振成像能够捕捉到令人难以置信的老鼠大脑电路数据的图像，如下面的视频所示。
研究人员认为，这种详细的成像水平将有助于更好地了解大脑是如何随着年龄、饮食和阿尔茨海默病等神经退行性疾病而变化的。
杜克大学放射学、物理学和生物医学工程教授、主要作者G·艾伦·约翰逊（G. Allan Johnson）说：“这是一件真正有利的事情。我们可以开始以一种完全不同的方式来看待神经退行性疾病。”
在活体显微镜研究中心近40年的工作中，这种MRI分辨率只有通过一些令人印象深刻的技术才成为可能。该团队使用了一个强大的9.4特斯拉磁铁（临床核磁共振通常有1.5到3特斯拉磁铁），一组比标准扫描强100倍的梯度线圈，以及一台相当于800台笔记本电脑的超级计算机，所有这些都是为了捕捉单个小鼠的大脑。
更重要的是，在核磁共振成像图像完成后，研究人员用光学薄片显微镜扫描了脑组织。这使得科学家能够标记特定的细胞群，使他们能够观察神经退行性疾病是如何随着时间的推移而发展的。
利用不同年龄和基因组成的小鼠组，科学家们能够看到动物大脑范围内的连通性，如何随着时间的推移而变化，以及某些区域，如与记忆相关的亚皮质，如何比其他区域发生更大的变化。这些图像还能够捕捉到阿尔茨海默病是如何破坏神经网络的。
这项研究为进一步的技术发展铺平了道路，获取如此详细的人脑信息，这将使人们更好地了解组织是如何随着年龄的增长而变化的，以及哪些干预措施有助于避免大脑退化。
G·艾伦·约翰逊说：“由国家老龄化研究所支持的研究发现，适度的饮食和药物干预可以使动物寿命延长25%。所以，问题是，在延长的寿命中，他们的大脑是否仍然完好无损？他们还能玩填字游戏吗？即使他们的寿命延长了25%，他们还能玩数独游戏吗？我们现在有能力去研究它。当我们这样做时，我们可以将其直接转化为人类的状况。”
这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
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