新型核磁共振成像掃描儀獲取的大腦圖像，片狀平行神經(jīng)纖維呈直角交叉

猴子大腦內(nèi)的網(wǎng)格狀纖維連接，就像布料上的紋路一樣

　　科學(xué)家長久以來一直認(rèn)為大腦的神經(jīng)線路連接雜亂無章，但根據(jù)美國麻省總醫(yī)院最近進(jìn)行的大腦成像研究，大腦內(nèi)的神經(jīng)纖維呈十字交叉，就像一個(gè)棋盤一樣。在利用新型先進(jìn)核磁共振成像掃描儀獲取的大腦圖像中，這種網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出驚人的細(xì)節(jié)。

　　研究領(lǐng)導(dǎo)人范-維登表示：“大腦內(nèi)的神經(jīng)連接并不像科學(xué)家一直認(rèn)為的那樣雜亂無章，更像是一條條帶狀電纜——片狀平行神經(jīng)纖維呈直角交叉，就像布料上的紋路一樣。這種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)不斷，有大有小。除了人類外，其他靈長類動(dòng)物的大腦也呈這種結(jié)構(gòu)?！眹⒕裥l(wèi)生研究所負(fù)責(zé)人托馬斯-英特爾指出：“拍攝人類大腦的高清晰線路圖對人類神經(jīng)解剖學(xué)研究來說具有里程碑意義。這項(xiàng)新技術(shù)能夠揭示大腦連接的個(gè)體差異，有助于幫助診斷和治療大腦疾病。”

　　2011年，麻省總醫(yī)院安裝了新型核磁共振成像掃描儀。維登表示這臺掃描儀能夠獲取大腦內(nèi)十字交叉的纖維的可視圖像，細(xì)節(jié)是傳統(tǒng)掃描儀的10倍。大腦內(nèi)的不同區(qū)域通過纖維進(jìn)行通信。他說：“這臺儀器幫助我們了解大腦內(nèi)令人吃驚的結(jié)構(gòu)，有助于我們加深對大腦生長過程的認(rèn)識。成熟大腦內(nèi)的線路像一面鏡子，折射出胚胎階段形成的3個(gè)最重要的神經(jīng)通路?！?/P>

　　早期發(fā)育過程中，大腦內(nèi)的線路連接在一起，這些連接呈十字交叉，沿著水平和垂直方向延伸。這種網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)內(nèi)的連接好似高速路的車道標(biāo)線，限制了神經(jīng)纖維在生長過程中的選擇，具體地說就是改變方向的選擇。如果能夠朝著左右上下這四個(gè)方向，纖維需要一種更有效并且更有秩序的方式，找到合適的連接。研究人員表示，在漫長的進(jìn)化過程中，大腦已經(jīng)適應(yīng)了這種結(jié)構(gòu)。

　　長久以來，科學(xué)家一直無法獲取人類大腦內(nèi)神經(jīng)通路的詳細(xì)圖像，部分原因在于大腦皮層存在很多褶縐、隱窩和縫隙，讓神經(jīng)連接的結(jié)構(gòu)模糊不清。借助化學(xué)示蹤物進(jìn)行的動(dòng)物大腦研究顯示，大腦可能呈網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，但這是一種侵入式技術(shù)，無法用于人腦研究。

　　此前采用的技術(shù)只能呈現(xiàn)大腦結(jié)構(gòu)25%的區(qū)域，新掃描儀能夠呈現(xiàn)75%。維登說：“在此之前，我們只能沿著行車路線前行，現(xiàn)在，我們擁有一張地圖，展示所有高速路和小道如何連接在一起。大腦內(nèi)的線路并不像我們地下室的線路，需要在正確的端點(diǎn)連接在一起。這種網(wǎng)格就是大腦的語言，通過改變網(wǎng)格進(jìn)行布線和改線?！毖芯堪l(fā)現(xiàn)刊登在《科學(xué)》雜志上。