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【前沿】 史上最精细的脑神经网络扫描

2017-07-06 磁共振爱好者 天大神经工程

大脑的奥秘人类至今无法了解,但借助超高端磁共振,我们已经可以开始研究其运作机理和疾病的原因。

BBC 新闻网站201773日以“The most detailed scan ofthe wiring of the human brain”(最精细的脑神经网络扫描)为名发表了一个美轮美奂的脑神经网络视频,一经发表就成为脑科学界的热点,获得科学家们的纷纷转发。

 该视频中的大脑图像来自于BBC医疗记者FergusWalsh,采集于英国卡迪夫大学脑成像中心CUBRICCardiffUniversity Brain Research Imaging Centre)。该中心是欧洲最大的脑成像中心。

CUBRIC中心位于英联邦威尔士卡迪夫大学(Cardiff University)校园内,耗资4400万欧元。我们去年报道过该中心的落成,英国女王亲自为该中心揭幕。


该中心是迄今为止欧洲最先进的脑成像中心,现代化的建筑里安装着四台当前世界上科技含量最高的磁共振成像系统,这些高端的的磁共振系统均来自西门子公司,包括一台7T磁共振和Skyra、Prisma等超高端3T磁共振。它们被称为“脑科学研究中的哈勃望远镜”,是常规磁共振性能的六倍乃至更高。

人类大脑的信息交换依赖于脑白质,而脑白质是由类似于纤维束的结构组成的。这些纤维束比正常人头发丝还要细26倍,在常规的设备上无法观察到其细节,因此无法进行深入的研究。

目前只有西门子公司可以研发出如此高性能的磁共振,当前美国、欧洲、中国的多个脑科研计划均指定使用西门子公司的3T磁共振进行数据采集。

BBC记者的大脑纤维束在西门子超高端磁共振的特殊序列采集下得到了高分辨的显示。短短1分半的视频信息量极大。

让我们屏住呼吸,一起来欣赏这段视频:

https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=b1320h02nqp&width=500&height=375&auto=0

是不是没看够?

让小编带你一起来欣赏其中的核心信息。


这是史上最精细的脑神经网络扫描。

它显示了脑白质-大脑内部密集存在的纤维网络

这些纤维束在大脑的不同部分之间传递着数以万亿记的电信号

扫描采集于英国卡迪夫大学脑成像中心CUBRICCardiffUniversity Brain Research Imaging Centre

西门子工程师在扫描数据的基础上使用最新的计算机工具生成这些3D图像。

不同的颜色显示了纤维束的方向。

绿色代表前后方向的纤维束,红色是左右方向,而蓝色是上下方向。

科学家从中了解到信息是如何在大脑中传递的。

同时也可以用另一种配色方案来表示纤维的密度。

红色显示纤维束在大脑外侧逐渐稀疏。

中等密度的就显示为绿色。

大脑深处的纤维束显示为白色,这里的纤维束密度最高。

该技术目前已经被用于研究痴呆、癫痫以及多发性硬化等疾病的发病机理。

真心希望越来越多的的脑科研机构开始使用西门子的磁共振,对大脑及相关疾病做更深入的研究,为人类健康做出更大的贡献!

(图片与视频来自网络)


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