大脑血流动态与神经活动的关系引发新讨论
时间:2009-02-12 05:29 来源:www.science.com 作者:群芳 点击:次
在研究人类如何面对亲人的离去以及我们为何渴望某些食物的神经机制时,科学家们越来越倾向于使用功能性磁共振成像技术(fMRI)。通常,这项技术能够测量大脑中的血氧水平,并假设血氧水平较高的区域,其神经细胞的活动也会更频繁。然而,最近的一项研究对此假设提出了质疑,激起了这一新兴研究领域的广泛关注。 这一重要发现源于一项关于两只猴子的实验。美国哥伦比亚大学的神经科学家Yevgeniy Sirotin和Aniruddha Das训练每只猴子观察来自另一间暗室的微光。当这些光线在有规律的时间间隔内变红时,猴子只需注视几秒钟的光线,就能获得一杯果汁作为奖励。研究人员在猴子的初级视觉皮层中植入了微电极,以记录神经细胞的活动。当两只猴子完成实验时,微电极获得了一组稳定且无噪音的信号。 然而,针对血流和血氧水平的光学测量却得出了不同的结论。研究人员在最近出版的《自然》杂志上报告了这一研究成果。在整个实验过程中,针对视觉皮层的血液动力学测试结果起伏不定,并在猴子凝视光线的几秒钟之前达到了峰值。Das认为,这一发现表明,特定大脑区域的血氧水平并非简单地在神经细胞活动后升高,而是可能在预期任务之前就作出反应,即使周围的神经细胞相对平静时也如此。这意味着神经细胞活动与血液动力学之间的关系并不像许多学者认为的那样简单。 Das指出,尽管这些发现“并不会对整个fMRI研究领域造成麻烦”,但会促使fMRI研究人员重新思考如何设计和解释他们的实验。他认为,可能需要改变大多数实验的设计,以扣除他和Sirotin所发现的提前发生的血液动力学变化,从而使研究人员能够更紧密地追踪神经细胞活动的变化。 美国加利福尼亚大学伯克利分校的神经科学家Ralph Freeman对此研究成果表示惊讶,他认为这将开启一片相关研究的新领域。 (责任编辑:泉水) |