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人类大脑白质的内部连接

时间:2010-04-05 15:08来源:newscientist 作者:somer 阅读:

具有能够显示大脑内部连接特点的能力,就可以引导对创造力,智力和精神疾病更好的理解——还可以得到下面这些精美的图片。1、所有的大脑白质

  美国加州大学洛杉矶分校的保罗汤·普森通过招募20到30岁的健康双胞胎,拍摄他们大脑的白质。白质主要由神经元周围的脂肪髓鞘组成,揭示了大 脑的连接。汤普森利用扩散方法成像,他控制水通过白质扩散的方向,显示大脑连接的速度。

  图中是贯穿整个大脑的白质,颜色并不代表连接的速度——他们仅仅是对相邻的连接加以区别。右边伸出的一束是视觉传导束,它通向眼睛。

  2、垂直切片

  切片中穿过的是大脑白质,蓝色用来表示具有最慢连接速度的白质,红色的是速度最快的。去年,汤普森利用这样的图像建成了速度与智力之间的联系模 型——这些联系显示在某些特定区域的速度是由父母传递给孩子的。

  3、水平切片

  外科医生在手术前可以把这个图象和前面的垂直切片图象联合起来,绘制一张病人的白质立体图。常规情况下手术并不需要做白质成像,但是汤普森说将 来这会被证明是有用的,可以用来避免手术对大脑连接的附属伤害。“如果有人正在做手术计划,他可以利用这些视图。”

  4、触觉

  在这个大脑部分区域特写图像中,像意大利面条一样的蓝色线条是皮质脊髓束,它把运动感觉皮层与脊髓连接起来。无论什么时候只要你触摸物体,或者 移动你的身体的哪一部分,这些信号就会通过这些皮质脊髓束转达到大脑。汤普森说:“这是非常重要的连接。”

  通过这种图像可以知道人们的皮质脊髓束在什么位置——就能在做外科手术的时候避开他们,还可以测量阿尔茨海默氏症或多发性硬化症患者的皮质脊髓 束是否完整无缺。

  5、立体图景

  这个特定镜头取自后脑勺附近靠上部的位置。图中上部的U形环显示的是大脑一个半球向另一个半球传递信号的白质束。通过这些通道的快速传输让我们 能够看到三维图像:大脑把左眼看到的图像和右眼看到的联合起来形成立体影像。

  (供图: 大卫·沙特克, 阿瑟·托加, 保罗汤·普森/加利福尼亚大学洛杉矶分校纳米成像实验室)

(责任编辑:泉水)
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