脑功能光学成像

【作者】 骆清铭； 李鹏程； 程海英； 王征；

【机构】 华中科技大学生物医学光子学教育部重点实验室；

【摘要】 <正> 脑皮层活动的功能成像对深入分析神经信息加工过程,揭示脑的高级功能机制至关重要,是目前国际研究热点。在哺乳动物大脑的新皮质中,具备同种类似功能的神经元细胞通常是呈现集群分布,形成柱状结构,称之为功能柱(如视觉皮层区的视觉方向柱和视觉优势柱)。这些功能柱在空间上跨越了从硬脑膜到白质的整个皮层区,获取这类神经元细胞群的三维功能图像(空间分布),了解其对外界刺激响应的动态变化(时间特性)是揭示特定皮层区信息处理机制的关键之一。已有的脑功能成像技术如功能磁共振成像fMRI和正电子发射断层成像PET能在无损伤情况下整体测量脑的活动,实现三维空间成像并且取得了许多重大的进展,但目前其空间分辨率和时间分辨率还较低,对皮层活动的空间定位能力较差,且较难提供皮层早期响应更多还原