神经科技功能超声成像的新进展

神经科技功能超声成像的新进展
使用超速超声成像可视化的非人灵长类动物的视觉皮层中的眼睛主导的柱。信用:凯文Blaize,Institut de la Vision,法国巴黎(Blaize等,PNA 2020)。

自2011年推出以来,功能超声(FUS)成像作为主要的神经影像模型逐渐上升。从这种技术由Mickael Tanter团队开发(医学巴黎的实验室物理学,Inserm / Espci Paris-PSL / PSL University / CNRS),已经出现了神经科学的现在快速盛开的研究领域。充足的证据是三篇文章,在高影响的期刊上仅出版了几天(两个出版物)pnas.,另一个自然通信),报告了对方法的基本方面和临床前研究的应用的重大科学进步。

在脑激活期间阐明在功能超声中测量的信号的来源

fus成像地图通过检测与该神经元活动相关的脑血流动。Institut de La Vision(Inserm / SorbonneUniversité)的Serge Charpak团队一直在研究几年的神经血管偶联,即细胞机制结合神经元活性和微观和介术尺度的血管流动。与医学巴黎实验室和帕特里克·德鲁(宾夕法尼亚州立大学)的实验室合作,该团队研究了在单个体素中记录的超声信号与同一体素内的神经元活动之间的联系,通过共同登记了Fus和双光子显微镜测量。这导致了通过自动学习进行优化的传递函数的建立,这使得能够从感觉刺激预测FUS信号。“确定神经血管耦合的传递函数的确定是必不可少的,因为这些功能可以使其能够在一方面改善人类成像的数据处理,另一方面,它们可用于监测大脑功能的改变随时间随着时间的推移而改变脑血管功能的改变,“Serge Charpak说。

神经科技功能超声成像的新进展
使用功能超声成像获得的非人灵长类动物的视网膜运动地图。信用:凯文Blaize,Institut de la Vision,法国巴黎(Blaize等,PNA 2020)。

在鼠标大脑中揭示默认模式网络

在PNA的一项研究中,在Paris精神病学和神经科学研究所的Zsolt Lenkei团队和医学巴黎的实验室物理学所带来了一种神经网络的存在,以人类而闻名默认模式网络,但到目前为止从未观察过小鼠的功能。该网络的神经元在休息状态下彼此通信,并且一旦任务开始,就会停用。该网络的功能在脑疾病中具有特征性地影响,例如抑郁症,阿尔茨海默病,精神分裂症或自闭症。学习在小鼠中,一个主要的临床前模型,可以使用翻译方法进行新的治疗药物,特别是用于治疗神经精神疾病。

精确地将Visual Cortex精确地映射到灵长类动物中

第三项研究,也发表在pnas.,将医学巴黎的实验室物理与Paris Brain Institute和Serge Picaud在Institut de la Vision(SorbonneUniversité/ Inserm / CNRS)中的Picaud联系在一起,并在AN的灵长类动物中显示了主要视觉皮质的激活图精确度不平等。对屏幕上视觉刺激呈现的vigil灵长类动物进行的Fus成像显示出非常精细的激活图以及携带左眼和右眼之间的眼部优势的皮质结构。该技术使得能够区分主要的主要激活整个深度。与其他现有的神经影像模式相比,这种前所未有的描述级别再次表现出Fus成像的精致空间分辨率和敏感性。

医学巴黎的实验室物理学与从实验室发布的初创公司和2016年资助的初始公司密切合作开发了功能超声成像。“我们为神经功能成像生活的迷人时期,因为我们看到了一个真实的社区研究人员,神经生物学家,药剂学家和临床医生聚集在这种新的方式中,“Mickael Tanter说。

凭借这种新的工业转移,IConeus在全球范围内传播这项技术的目前能力将迅速扩大神经功能超声成像在研究中的应用范围,并肯定会对大脑的基本理解产生巨大的发现,治疗分子的筛查,开发创新的脑机接口,用于治疗障碍,以及大概是新的临床诊断工具。


进一步探索

跟踪超超声波的思想流程

更多信息:Aydin A-K,Haselden Wd,Goulam Houssen Y,Pouzat C,Rungta RL,Demenéc,Tanter M,Drew PJ,Charpak S,Boido D.转移功能将神经钙连接到单voxel功能超声信号。自然通信2020; 11:2954。doi.org/10.1038/s41467-020-16774-9

Blaize K,Gesnik M,arcizet F,Ahnine H,Ferrari U,Deffieux T,Pouget P,Chavane F,Fink M,Sahel Ja,Tanter M,Picaud S,深度视觉皮层的唤醒非人类灵长类动物的功能超声成像。pnas.2020。doi.org/10.1073/pnas.1916787117

Ferrier J,Tiran E,Deffieux T,Tanter M,Lenkei Z.任务引起的功能成像证据,用于鼠标大脑中的主要默认模式网络集线器的任务诱导的停用和断开。pnas.2020。doi.org/10.1073/pnas.1920475117

由...提供Espci巴黎
引文:来自HTTPS://MedicalXpress.com/news/2020-06-Advitiess-一体化 - ultrasound -imagings -neuroscience.html
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