当使用血氧浓度水平依赖(BOLD)测量功能磁共振成像(fMRI)时,可间接测量神经血管耦合。最新研究还表明,新陈代谢过程也同时在激活的细胞中进行。
理解神经元活动的双重方法
为了了解葡萄糖在神经元活动中所起的作用,巴黎的 NeuroSpin公司和以色列魏兹曼科学研究院的研究人员探索了另一种代谢成像方法,即利用超高频磁共振成像技术进行化学交换饱和转移 (CEST)。利用布鲁克BioSpec 17.2 T仪器对大鼠进行前爪电刺激研究,评估了利用基于葡萄糖化学饱和转移的 fMRI 测量神经元活动的可行性。
研究小组评估了 CEST-MRI 记录伴随大脑激活的新陈代谢变化的潜力。他们以葡萄糖为重点,发现 CEST 特性发生了显著变化,他们认为这是葡萄糖在神经元激活过程中消耗的结果。
刺激期间的负CEST对比与同一区域的正BOLD对比同时出现,从而证明了CEST fMRI能够局部监测葡萄糖浓度的时间变化。
这种基于 CEST-fMRI 的无创替代代谢成像方法为人类研究带来了希望。除葡萄糖检测外,它还可用于研究神经元活动中的其他代谢物。
超高场的优势
BOLD fMRI 大大受益于超高场,因为相应增加的易感效应会转化为更大的可观察到的 BOLD 信号变化。此外,超高场色散的增加也有利于 CEST 成像,因为它具有高选择性、高饱和度以及相对于化学位移的交换率降低。此外,BioSpec 17.2 特斯拉所能达到的信噪比使该研究小组的方法得以实现,而在低场或中场情况下,这种方法是不可能实现的。这项超高频研究充分展示了推动新发现的潜力,而这些发现在其他情况下是不可行的。
布鲁克BioSpec超高场MRI产品系列
布鲁克BioSpec 152/11超高场MRI系统
临床前磁共振成像极大地推动了基础研究、疾病和治疗研究的方方面面。小动物和啮齿类动物的无创活体成像可提供具有极高空间和时间分辨率的结构和功能信息。布鲁克的BioSpec超高场MRI系统提供行业领先的高灵敏度和出色的分辨率,助力科研人员实现突破性研究,有力地推动临床前到临床的转化。目前,布鲁克的BioSpec超高场MRI系统场强有11.7 T、15.2 T以及18 T可选,系列仪器还配备有MRI CryoProbe探头,即使是非常具有挑战性的研究也可以满足。
关于布鲁克(Bruker)
布鲁克致力于促进科学家取得突破性发现并开发新型应用以进一步提升人类生活质量。布鲁克的高性能科学仪器和高价值分析和诊断解决方案,助力科学家在分子、细胞和微观层面来探究生命和材料的奥秘。凭借与客户的密切合作,布鲁克在生命科学分子和细胞生物研究、应用和制药领域、显微镜和纳米分析以及工业应用等领域实现了创新突破和生产力提升,并促进客户取得了成功。布鲁克在临床前成像、临床表型组学研究、蛋白组学和多组学、空间和单细胞生物学、功能结构和凝聚体生物学,临床微生物学和分子诊断等领域提供差异化的、高价值的生命科学和诊断的仪器系统和解决方案。

