神经科学

临床神经科学

Bruker BioSpin的生物安全官员的采访

突出MRI作为临床前神经科学研究的技术

神经科学研究如何帮助我们找到关于大脑功能的新见解?

我们可以使用磁共振成像(MRI)提供大脑的2- 3-D图像,用于研究其解剖学、功能或分子过程……雷竞技怎么下载或者三者的结合。核磁共振成像的好处是研究人员可以选择焦点是解剖学的还是功能性的,或者是分子的。雷竞技怎么下载

什么信息可以在活的有机体内神经成像能让我们了解大脑功能和新陈代谢?

使用一种叫做弥散核磁共振的技术,我们可以在整个大脑中追踪轴突的方向,并以一种非侵入性和非破坏性的方式创建大脑的连通性地图。

在功能方面,我们有很多选择。功能性核磁共振成像(fMRI)使我们能够在大脑思考时观察它。这项技术是一项临床标准,十多年来,我们已经能够将其应用于包括大鼠和小鼠在内的动物。造影剂不需要;我们只是监测由于氧-和脱氧-血红蛋白转换引起的细微信号变化,使我们能够清楚地检测到大脑活动。

此外,我们能够监测脑血流量的变化,这是一个重要的标志。在中风研究中,我们可以看到受影响的大脑区域,可能比大多数其他非破坏性方法精度更高。

研究代谢物在活的有机体内可以使用光谱学。利用这种方法,我们可以获得大脑区域的化学“指纹”。这些区域的大小通常为几立方毫米,指纹使我们能够在该体积中识别和量化数十种金属成矿岩。这些包括主要的神经递质和参与大脑能量通路的分子。

为什么磁共振成像技术在生物学家中并不常见?

磁共振成像通常不包括在生物学课程中。医学博士接受核磁共振背景的基本培训,如果他们最终成为放射科医生,甚至会接受更多的培训。然而,生物学家第一次接触这种扫描仪是在他们把它作为一种技术来解决一个生物学问题的时候。我学了生物和化学,在化学上,我学了核磁共振和核磁共振的所有基础知识。然而,如果我只学习生物学,我就永远不会了解核磁共振成像的巨大可能性。

每个生物学家都学习如何使用光学显微镜,但是,除非他们的大学有临床前核磁共振扫描仪,否则他们不会熟悉核磁共振技术。布鲁克的MRI应用专家已经将他们的知识应用到预先优化的协议中。即使是只有极少核磁共振背景的用户也能快速回答他们的生物学问题。

请概述MRI和PET/MRI在基础神经科学研究中的应用和重要性。

PET缺乏解剖学信息。一般来说,使用PET,您可以跟踪示踪剂在体内的位置,最终看到的是功能化示踪剂所在的唯一区域。

如果你只使用PET,你无法确定这些活跃区域在体内的哪个部位,因为你没有解剖学上的参考。使用PET/MRI组合,你可以过度。彩色PET图像在灰度高分辨率核磁共振图像上然后你可以高精度地看到你的示踪剂所在的位置。

PET和MRI结合的重要性和美妙之处在于,你可以同时进行这两项检查,并从MRI中得到很好的软组织对比。

这些成像技术与其他方法相比有什么好处?

除了无损之外,事实上我们可以用更少的动物获得更多的信息。

你可以获得更大的统计相关性,因为你可以使用扫描仪在几周或几个月的时间内重复研究同一种动物。在每个研究时间点后,我们不会牺牲动物,而是扫描整个队列,从所有动物身上获得所有信息。每只动物都有自己的控制。这减少了生物散射,这是许多临床前研究的固有问题。我认为这是一个经常被忽视的巨大好处。

临床前研究的发现是否完全可以转化为临床环境?临床前大脑成像能做到临床不可能做到的事情吗?

是的,它们是可翻译的。用PET和MRI成像的动物经历了病人在医院使用临床仪器所经历的相同过程。当然,临床前成像也有好处,比如在进入临床之前测试新的疾病治疗方法。你也可以使用基因敲除模型来研究疾病进展的机制。

请介绍用于临床前神经科学研究的布鲁克仪器。

我们有一系列临床前核磁共振扫描仪,这是我们40多年前引进的。我们是这个市场的领导者。布鲁克的临床前核磁共振扫描仪被称为生物规格,有各种不同的版本。你可以从一系列磁场中选择。一般来说,磁场越强,图像越好。你必须选择的另一件事是我们所说的孔——磁铁内部的小隧道,动物在检查时躺在里面。小口径扫描仪只能容纳一只老鼠,而其他较大的扫描仪可以容纳老鼠甚至更大的动物。

我们的PET扫描仪也有老鼠的小通道。我们还提供PET和MRI的组合。在一个PET/MR设计中,PET隧道在MRI隧道的前面,所以两台机器相邻,动物在一种单轨上,它首先进入PET隧道进行快速扫描。然后将它向前移动约20英寸,放置在核磁共振扫描仪中,在那里你可以进行核磁共振扫描。

还有另一种PET/MR设置,其中小PET环直接插入MRI隧道,使动物能够直接进入MRI扫描仪的中心,这也是PET扫描仪的中心。然后你可以同时扫描。

该仪器用于研究哪些临床前疾病模型?它能找出任何潜在的治疗方法吗?

嗯,基本上是无穷无尽的,范围从阿尔茨海默病和帕金森病的模型到记忆、衰老和认知衰退的模型,仅举几例。该仪器也用于中风研究。如果我们在啮齿动物身上人工诱发中风,我们可以比其他不需要解剖大脑的方法更好地量化受影响的大脑区域。许多制药公司在药物发现和开发中使用布鲁克扫描仪。

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