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MRI扫描仪针对神经成像的两个推动极限而构建

更新时间:2020-09-15 11:44点击:

  MRI扫描仪的黑暗而重重的洞穴可能是一个孤独的地方。对社交互动背后的神经活动感兴趣的科学家,如何在主人如此孤立的情况下捕获一个参与的,交谈的大脑呢?两个研究小组正在提出一种奇怪的解决方案:将两个人挤到一个扫描仪中。

MRI扫描仪针对神经成像的两个推动极限而构建

  一种这样的MRI装置正在美国国家科学基金会(NSF)的新资金支持下进行开发,另一种已经接受了上个月预印本中所述的初步测试。这些设计尚未证明其科学的回报证明了其成本和复杂性的合理性,此外还要求两个人忍受有限的近乎拥抱,在某些情况下要忍受1小时或更长时间。但是,这两个小组希望开辟新的方法,研究大脑如何交流面部表情,眼神交流和身体接触中微妙的社交和情感线索。洛克菲勒大学的神经科学家温里希·弗赖瓦尔德(Winrich Freiwald)说,该工具“可能极大地扩大研究范围”。“这真的很令人兴奋。”

  功能磁共振成像(fMRI)可测量血液中的氧含量以估计神经活动,已经是研究社交过程的常用工具。但是与真正的社会互动相比,这些实验是“减少的和人工的”,芬兰图尔库大学的神经科学家Lauri Nummenmaa说。参与者经常躺在扫描仪中时,看着静态的脸部照片或听语音记录。但是,照片无法显示出人们脸上微妙的情感流动,而录音则不允许进行真实的交谈。

  因此,研究人员可以在扫描仪中进行实时相遇。2002年,贝勒医学院的神经科学家Read Montague及其同事发表了许多研究中的第一篇,这些研究同时在独立的,链接的MRI机器中记录了人们的情况。当人们玩在线游戏或通过音频或视频源进行交流时,该方法可以捕获神经活动。

  哥伦比亚大学的神经科学家和MRI物理学家雷·李说,即使采用这种方法,“也过滤掉了大量的人际关系信息。”因此,在过去的十年中,他一直在完善两个人的fMRI设置。它需要一对专门的磁头线圈,研究人员可以从两个相邻的大脑读取单独的信号。这些笼子状的金属线圈环绕参与者的头部,当它们躺在他们的侧面时,他们的腿接触MRI磁体,并通过窗户互相注视。Lee和同事在2012年在普林斯顿大学期间发表了有关该设备的第一篇论文,他估计向另一家实验室提供该论文需要花费20万美元。


MRI扫描仪针对神经成像的两个推动极限而构建