美國哈佛大學的科學家杰夫-里奇特曼繪制的大腦3D圖像，展現大腦細胞間的神經連接
長久以來，科學家一直認為大腦內的神經連接雜亂無章，但根據最近的研究發現，神經纖維呈直角交叉，就像棋盤一樣
美國國立精神衛生研究所負責人托馬斯-英特爾指出：“拍攝人類大腦的高清晰線路圖對人類神經解剖學研究來說具有里程碑意義。”
北京時間6月7日消息，據國外媒體報道，美國哈佛大學的科學家研發出新型先進核磁共振成像技術，用于研究人類大腦的內部結構。哈佛大學的加恩-維登教授表示，借助于掃描獲取的彩色圖像，他們得以第一次真正了解人腦1000億個細胞的神經通路以及大腦如何運轉。他說：“傳統掃描技術所獲圖像展示的大腦并不是真正意義上的大腦，我們看到的不過是大腦表面的影子。”
哈佛大學教授杰夫-里奇特曼研發出一項新技術，可用于追蹤動物大腦內神經細胞間的通路。如果借助傳統技術完成這項任務，可能需要數十萬年時間。里奇特曼表示：“人類大腦是宇宙內最復雜的物體。它儲存著我們的記憶和恐懼，負責處理各種信息，允許我們看到、聽到和感知這個世界。不過，我們一直未能找到理想的工具，真正了解人類的大腦。由于神經細胞間連接存在的各種缺陷，一些人的大腦神經系統處于紊亂狀態，但我們并沒有掌握追蹤這些連接的手段。”
如果能夠追蹤這些神經通路，科學家便可繪制3D圖像，展現構成大腦的錯綜復雜的網絡。長久以來，科學家一直認為大腦內的神經連接雜亂無章，但根據最近的研究發現，神經纖維呈直角交叉，就像棋盤一樣。在利用新型先進核磁共振成像掃描儀獲取的大腦圖像中，這種網格狀結構呈現出驚人的細節。
美國哈佛大學醫學院的研究小組繪制的大腦3D圖像，展示1000億個細胞間的神經通路
美國麻省總醫院的范-維登領導的研究小組首次揭示出如何對大腦內部進行成像
哈佛大學教授杰夫-里奇特曼研發出一項新技術，可用于追蹤動物大腦內神經細胞間的通路。圖像展示了利用這項技術“照亮”的老鼠大腦細胞之間的神經纖維
美國麻省總醫院的范-維登表示：“大腦內的神經連接并不像科學家一直認為的那樣雜亂無章，更像是一條條帶狀電纜——片狀平行神經纖維呈直角交叉，就像布料上的紋路一樣。這種網格結構連續不斷，有大有小。除了人類外，其他靈長類動物的大腦也呈這種結構。”
國立精神衛生研究所負責人托馬斯-英特爾指出：“拍攝人類大腦的高清晰線路圖對人類神經解剖學研究來說具有里程碑意義。這項新技術能夠揭示大腦連接的個體差異，有助于幫助診斷和治療大腦疾病。”
2011年，麻省總醫院安裝了新型核磁共振成像掃描儀，用于對大腦內十字交叉的神經網絡進行成像。維登表示這臺掃描儀能夠獲取大腦內十字交叉的纖維的可視圖像，細節是傳統掃描儀的10倍。大腦內的不同區域通過纖維進行通信。他說：“這臺儀器幫助我們了解大腦內令人吃驚的結構，有助于我們加深對大腦生長過程的認識。成熟大腦內的線路像一面鏡子，折射出胚胎階段形成的3個最重要的神經通路。”
早期發育過程中，大腦內的線路連接在一起，這些連接呈十字交叉，沿著水平和垂直方向延伸。這種網格狀結構內的連接好似高速路的車道標線，限制了神經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，在漫長的進化過程中，大腦已經適應了這種結構。
長久以來，科學家一直無法獲取人類大腦內神經通路的詳細圖像，部分原因在于大腦皮層存在很多褶縐、隱窩和縫隙，讓神經連接的結構模糊不清。借助化學示蹤物進行的動物大腦研究顯示，大腦可能呈網格狀結構，但這是一種侵入式技術，無法用于人腦研究。
此前采用的技術只能呈現大腦結構25%的區域，新掃描儀能夠呈現75%。維登說：“在此之前，我們只能沿著行車路線前行，現在，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。大腦內的線路并不像我們地下室的線路，需要在正確的端點連接在一起。這種網格就是大腦的語言，通過改變網格進行布線和改線。”研究發現刊登在《科學》雜志上。
