圖片說明:腦橫切面(左)和縱切面(右)切片顯示,腦干VTA區(qū)血流增加(紅色區(qū))。
(圖片來源:Princeton University)
美國科學家近日設(shè)計出了一種新的實驗技術(shù),,能夠?qū)δX干(brainstem)區(qū)域進行高分辨率成像,。腦干位于大腦最下部,,脊髓頂端,。它控制著維持呼吸、消化,、心律,、血壓等必需的大腦功能,它同時還是許多腦化學物質(zhì)的中轉(zhuǎn)總部,,一旦運轉(zhuǎn)失調(diào),,就有可能導(dǎo)致上癮、精神分裂癥及帕金森癥等精神疾病,。有關(guān)專家認為此項技術(shù)為深入研究這一區(qū)域開啟了方便之門,。相關(guān)論文發(fā)表在2月28日的《科學》(Science)上。
領(lǐng)導(dǎo)此次研究的是美國普林斯頓大學化學系的Kimberlee D'Ardenne,。研究人員設(shè)計了經(jīng)典的條件作用實驗,,實驗參與者進行視覺測試,間歇時則獲得一杯飲料獎勵。研究人員追蹤了實驗參與者不同情緒時(獲得獎勵和未獲得獎勵)腦干區(qū)域血流的變化,,這與腦化學物質(zhì)多巴胺的活性變化有關(guān),。
研究人員同時應(yīng)用功能核磁共振成像(fMRI)技術(shù)對實驗參與者的腦干活性進行了成像,,研究人員還消除了腦干區(qū)一些血管造成的扭曲失真,,并應(yīng)用計算機技術(shù)減少了頭部運動帶來的影響,最后得到了高分辨率的三維圖像,。
實驗結(jié)果確證了之前動物實驗得到的結(jié)論,。當實驗參與者獲得獎勵感到開心時,腦干的多巴胺中心血流就會增加,,而當獲得的獎勵不如想象中多時,,腦干的活性就很不明顯。
D'Ardenne說:“長久以來,,科學家一直在試圖研究腦干,,但是收獲并不多,因為它太小了,。”他說,,迄今為止,研究腦化學物質(zhì)的科學家關(guān)注的大多是其它一些容易觀測的區(qū)域,,比如前額皮質(zhì)等,,而這些是腦化學物質(zhì)作用的“下游”區(qū)域,因而準確性要差很多,。
論文參與者,、普林斯頓神經(jīng)學研究所的Jonathan Cohen指出,此次研究為動物實驗和人體實驗結(jié)果之間建立了關(guān)鍵的聯(lián)系,。“它有可能開辟全新的研究方法”,,他說。
D'Ardenne同時表示,,“我們才剛剛開始認識這些關(guān)鍵路徑,,不過它暗示出我們將會知道些什么。”