神経活動関連ナトリウム（NARS）fMRIによるヘモダイナミクス読出を超えたミリ秒単位の神経ダイナミクスの解明
bioRxiv : the preprint server for biology
|February 23, 2026
まとめ
研究者らは、脳活動を直接マッピングするために超高速ナトリウム（23Na）fMRIを開発しました。この新しい神経活動関連ナトリウム（NARS）fMRI法は、従来のBOLD-fMRIの限界を克服し、ミリ秒単位の分解能を実現します。
科学分野:
- 神経画像法
- 磁気共鳴画像法（MRI）
- 神経科学
背景:
- 現在の非侵襲的神経画像法には、直接的な神経活動マッピングのためのミリ秒単位の分解能が欠けています。
- ヘモダイナミクスfMRI（1Hベース）は、特に疾患で神経血管カップリングが変化した場合、その血管起源のために時間的および空間的限界があります。
主な方法:
- リシャッフルk-t 3Dグラディエントエコー読み出し（TR/TE、10ms/1ms）を利用した14 Tでの超高速23Na fMRIシステムを開発しました。
- サンプリングレートとSNRを向上させるために、埋め込み型RFコイルと呼吸同期取得を統合しました。
- 体性感覚前肢刺激と同時iGluSnFRグルタミン酸ファイバー測光を用いたラットおよびマウスで方法を検証しました。
結論:
- 神経活動関連ナトリウム（NARS）fMRIは、ミリ秒単位の分解能で神経活動を正常にマッピングします。
- 観察された負のNARS応答は、活動依存性のナトリウムイオン再分布に起因すると考えられます。
- NARS fMRIは、神経科学研究における直接的かつメソスケールの神経マッピングのための有望な新しいツールを提供します。
