大胆的信号变化可以在人类皮层中反对氧化代谢
Samira M Epp1,2,3, Gabriel Castrillón1,2,4, Beijia Yuan5
1Institute of Neuroradiology, Uniklinikum Erlangen, Friedrich-Alexander-Universitat Erlangen-Nurnberg, Erlangen, Germany.
功能性MRI (fMRI) 依赖于血液氧气水平依赖 (BOLD) 信号,但研究结果显示,约40%的信号涉及逆向的氧化代谢,挑战其解释. 定量fMRI可能提供更可靠的神经元活动评估.
科学领域:
- 神经成像是一种神经成像.
- 神经科学是一个神经科学.
- 身体生理学 身体生理学
背景情况:
- 功能磁共振成像 (fMRI) 通过血液氧气水平依赖 (BOLD) 信号评估大脑活动,这是神经元活动的间接测量.
- BOLD信号的解释取决于神经血管合,将神经元活动与大脑血流联系起来.
- 神经血管合对整个皮质的正面和负面BOLD反应的一致性尚未完全理解.
研究的目的:
- 调查神经元活动与人类大脑皮层的BOLD反应之间的关系的一致性.
- 为了确定神经血管合机制是否在积极和消极的BOLD信号之间有所不同.
- 探索观察到的变异对fMRI数据的解释的影响.
主要方法:
- 使用功能磁共振成像 (fMRI) 来监测各种任务期间的大脑活动.
- 分析了血液氧气水平依赖 (BOLD) 信号在人体皮质的变化.
- 量化voxel-wise氧代谢,基线氧气提取分数,以及大脑血流变化.
主要成果:
- 大约40%具有显著BOLD信号变化的voxels表现出逆向氧代谢,特别是在默认模式网络内.
- "异调"的声 (反向新陈代谢) 主要通过氧气提取分数的变化来调节神经需求.
- "协和"声 (法定新陈代谢) 主要依赖于大脑血流调整.
结论:
- 对BOLD信号的正统解释受到反向氧代谢的普遍性质的挑战.
- 神经血管合机制在皮质和BOLD信号类型中异质.
- 定量fMRI方法提供了对绝对和相对神经元活动变化的更可靠的评估.
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