同时获得的磁脑电图和扩散光学断层扫描数据揭示了相关的体感活动

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 同时测量电生理学和血液动力学大脑信号需要专门的仪器.
• 现有的方法在准确地同时捕获两种信号类型时面临挑战.

研究的目的:

• 开发和验证一种高密度光纤探头,用于同时进行扩散光学断层扫描 (DOT) 和磁脑扫描 (MEG) 记录.
• 调查体感刺激期间血液动力学和电生理学大脑活动之间的相关性.

主要方法:

• 一个新的,灵活的,非磁性光纤探头与密集的光极安排被制造使用碳黑染色.
• 该探测器使得18名人类对中枢神经刺激的体感反应的HD-DOT和全头MEG记录能够同时进行.
• 采用了两种基于相关性的聚类方法来分析DOT衍生的总血红蛋白度 (HbT) 变化与MEG源活性之间的关系.

主要成果:

• 在后中环周围的HbT变化和MEG初级体感官皮质活动 (P35m响应在~35 ms) 之间发现了统计学上显著的相关性.
• 一个显著的集群还表明了HbT与后中枢环状和状骨中的二级体感官皮质活动之间的相关性.
• 与之前的DOT研究相比,开发的系统显示出更好的定位精度,并证实了同时进行HD-DOT-MEG实验的可行性.

结论:

• 开发的高密度光纤探测器可以同时进行HD-DOT和MEG记录,从而更好地了解大脑活动.
• 这些发现证明了同时进行血液动力学和电生理学测量的可行性,以改善大脑信号定位.
• 这项技术推动了神经血管合的研究,并为未来对神经元电路的研究开辟了道路.