厉害啦！显微MRI技术让大脑成像变得清晰了6400万倍

　　

　　我们知道，医学磁共振成像是一种相对较新的技术。

　　

　　以1973年3月16日发表在《自然》杂志上的论文为标志，迄今也不过50年的时间。

　　就在第一次核磁共振成像50周年之际，由美国杜克大学体内显微镜中心领衔开发的显微MRI新技术进行的小鼠大脑扫描，获得了典型的人类临床核磁共振成像清晰度超过6400万倍的大脑成像，

　　

　　这种清晰度的提高相当于从像素化的8位图形提高到了

　　

　　美国照相现实主义画家查克·克洛斯可展示超现实细节画作的水平。

　　换一个说法就是，新技术获得大脑图像的单个体素只有5个微米，这比目前临床使用的MRI呈现的体素小了6400万倍，即图像分辨率或者清晰度提高了6400万倍。

　　我们知道，相对于X射线CT主要反映组织密度的成像技术，磁共振成像(MRI)可以反映组织化学构成信息，因而可以清晰地显示软组织形态，甚至功能状态。比如，可以利用其高分辨率图像技术早期发现脑肿瘤。

　　但是，这对于大脑的更深入研究来说是远远不够的。

　　

　　我们知道，大脑主要是由超过100亿的脑神经元和连接这些神经元的神经通路共同构成的。

　　要想深入了解脑组织结构、功能，尤其是像阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病脑神经元及其连接通路之间的更细微的变化，则需要分辨率高得多的成像技术。

　　杜克体内显微镜中心经过近40年的潜心研究，在这个领域获得重大技术突破。

　　研究人员首先使用高达9.4特斯拉的强大磁体，这比目前临床核磁共振成像使用的1.5到3特斯拉的磁体高了数倍，和一台相当于近800台笔记本电脑的高性能计算机组合，可以获得分辨率达到15微米的扩散张量成像(DTI)图像，这比目前用于临床前实验研究的MRI分辨率还要高约1000倍；用约5 μm超分辨率束密度图像来显示大脑内的神经通路连接体，这是典型临床前MRI分辨率的27000倍；然后，再使用分别率为1.8微米/像素的光片显微镜进行组织显微成像；最后通过高性能计算机将上述成像映射在一起，

　　

　　产生可以提供脑神经元和它们之间脑通路的全面图像。

　　研究人员使用这一新技术对实验小鼠的大脑进行扫描，获得了有史以来最清晰，可以显示脑神经回路连接体细节的小鼠大脑图像，从而获得了可以对大脑进行更深入研究的武器装备。

　　当然了，由于使用了超强大的磁体等原因，这种新技术不能用于临床人体检查，只能用于临床前研究，即动物实验研究。

　　但是，来自小鼠等动物的脑成像新见解将反过来导致对人类脑状况更好的理解，例如大脑是如何随着年龄、饮食甚至阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病而变化。