课程：

• 1、现在的脑部扫描技术有哪些？它们都应用在什么方面？
• 2、简述脑立体定位的基本方法？
• 3、光纤记录技术原理是？

现在的脑部扫描技术有哪些？它们都应用在什么方面？

首先定义下：脑部扫描技术。我姑且用Neuroimaging这个单词代替，也就是所谓的神经成像，即基于各种仪器对于大脑各个方面的一种定量记录。主要对大脑静态成像的是：CT，MRI，PET，对大脑动态成像的是：MEG，EEG，NIRS，fMRI。自己做磁共振的，主要说说磁共振。近年来磁共振是最火爆的研究工具，主要优势是：无创，无辐射，高空间分辨率，较高时间分辨率，多模态可以在同一台机器上完成。所谓多模态就是一台磁共振机器可以实现的多种成像：sMRs-structural MRI，对大脑结构成像，白质，灰质，脑脊液。dMRI：d-diffusion MRI，对大脑白质纤维走向和完整度的定量测量fMRI：f-functional MRI，对大脑执行某种任务的血氧水平（BOLD）信号的记录。Rest-state fMRI，采用fMRI同样的程序扫描，区别是被试此时被要求不做任何特殊的思维活动，被认为是反应的大脑自发神经活动。我们组主要用MRI做一些Psychology或者Psychaitry的东西，现在一个思路是，大脑的结构（静态）的也是可以反映不同个体的不同性格，行为的。JAMA Psychaitry上发表的最新文章发现：每周看毛片的时间越多，尾状核越小，并且相关的神经网络表现出线性的改变，这些被影响的区域在以前的研究中主要是成瘾者（Addiction）表现出异常的。大家或许没有想到，其实关于brain decoding的研究已经有不少（科学家就是在“偷偷摸摸”做大家看不到的事情），这些研究主要用machine learning的方法，开创性的研究在2001年由Haxby和同事完成, 他们利用fMRI结合machine learning的算法，实现了预测被试在MRI scanner中看到的是人脸还是房子，还是猫，还是鞋子... 2005年的时候Kamitani和Tong, 利用fMRI解码出了被试看到的grating的方向。

简述脑立体定位的基本方法？

在动物实验中．有时需要在较少损伤中枢神经系统的情况下，把细微的电极或导管，有目的地插入脑的某些深部结构，这种定向安置的技术称为脑立体定位术(stereotaxic technique of brain)。它是在脑内进行电刺激、记录细胞放电，进行微量注射及推挽灌流等项实验时必不可少的步骤。因此大脑立体定位技术是整个实验成功与否的关键步骤，下面根据我们在大鼠立体定位实验过程中的摸索，并参考相关文献资料，介绍在大鼠脑立体定位仪的应用过程中的体会。

光纤记录技术原理是？

光纤记录系统原理上主要分为荧光激发系统和收集系统，通过向实验动物大脑特定脑区注射一定量的钙染料或遗传编码的钙指示剂或者特定神经递质荧光探针，并在相同位置或者下游脑区植入一根直径200-400μm的光纤，这根光纤既用于传送激发光，同时又可以收集发射光，收集到的荧光经PMT或CMOS传感器转换为电信号，随后经数据采集卡被传送至记录系统，以达到实时观察所研究脑区一群神经细胞或者神经末梢钙荧光活动的目的。因为光纤植入体体积很小，重量也很轻，所以研究人员可以同时对多个大脑区域进行记录，最多的是有一篇文献，在小鼠上同时记录了9个区域的信号。现在国产的关系光纤记录系统都有多通道记录的功能，如瑞沃德生产的光纤记录系统可以记录9个通道信号。