什么位于大脑中的灰色和白色之间
传统上,神经科学认为大脑由两种基本的组织类型组成。数十亿的神经元组成了灰质,在大脑表面形成了一层薄薄的皮层。这些神经元细胞通过数以百万计的白质连接形成一个令人难以置信的网络,这些白质连接成束地运行在大脑深处。直到最近,人们对白质和灰质(即所谓的表面白质)之间的界面所知甚少,因为缺乏在活人大脑中研究它的方法。然而,之前的研究表明,该区域与阿尔茨海默氏症和自闭症等严重疾病有关。现在,由马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所的尼古劳斯·维斯科普夫领导的一个多学科团队已经成功地在活着的人类大脑中发现了表面白质。
“我们证明了表面白质含有大量的铁。该研究的第一作者Evgeniya Kirilina解释说:“铁在髓鞘形成过程中是必需的。科学推进。髓磷脂使白质变白。它是神经细胞轴突的脂肪涂层,能够加快大脑中信息的传输。髓鞘形成过程可以在整个生命周期中发生,但主要发生在发育过程中。事实上,研究人员发现,铁的最大浓度存在于额叶皮层区域的浅表白质中,而额叶皮层恰好是人类大脑中发展最慢的结构。令人难以置信的是,人类的额叶皮层直到生命的第40年才完全髓鞘化。
新方法的关键是MRI(核磁共振成像),但在非常高的场强。典型的临床MRI扫描仪的磁场强度为1.5特斯拉或3特斯拉,而马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所拥有强大的7特斯拉扫描仪。与先进的生物物理模型相结合,使得研究小组能够绘制出横跨整个活体大脑的白-灰质边界的高分辨率地图。他们的亚毫米地图的准确性评估与经典和先进的组织学方法,包括物理解剖和分析死后大脑。
这种新方法有望对白质和灰质界面的组织有更深入的了解。Evgeniya Kirilina补充说,“我们希望这种方法可以用来增加我们对脑发展以及涉及浅白的病理条件。“
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