Cell特辑：大脑成像前沿技术

　　生物通报道：“Cell Press Selections”是由Cell出版社推出的一份推荐文章集合手册，主要介绍某个生命科学研究领域最新的进展及突出成果。相关特辑内容包括研究论文，评论性文章以及snapshots，涉及了同一领域的方方面面，更为重要的是这些文章由赞助商赞助，可以免费获取。

脑成像（Brain Imaging）简单说来就是活体大脑活动观察的一种方法，这种以前只存在于科幻小说里的技术现在已经为神经科学家提供许多帮助，比如理解脑特定区域与其功能之间的关系，或者对受神经疾病影响的脑区进行定位。

Cell特辑通过一篇综述与来自哈佛大学Jeff Lichtman实验室的全长文章特别概述了这一领域的新进展，介绍了两个重要的大脑成像方法：组织清除光学显微技术（light microscopy via tissue-clearing techniques，生物通译）和串行薄切片重构电子显微技术（reconstruction of serial thin sections by electron microscopy）。

Clarifying Tissue Clearing

来自哈佛大学等处的研究者成功在纳米尺寸上对小鼠大脑的一部分进行了综合成像，该研究或为理解学习改变大脑的机制提供一定的思路和帮助。

研究者对小鼠的大脑进行图像采集并且进行了流水线式的分析，结果发现多个接触的轴突可以同树突进行高效地交流沟通，因为它们之间存在着紧密的联系，深入研究发现，某些轴突可以在相同的树突附近形成突触，本文研究中研究者还发现，树突棘不会通过轴突的电活性来进行成形，这与传统的看法相反；树突棘的形状会从较长的膜状结构变成粗短的结构，基于轴突的电活性可以帮助进行成形，但由于在相同的轴突上存在多个不同形状衰弱的树突棘，因此其需要相同的电活性。

随后研究人员利用电子显微镜来捕捉组织成像并且通过多个板层来塑造一种方法追踪细胞，这就可以使得科学家们重新将轴突、树突及突触形成3-D图像，这些图像或可被用于组建数据库来进行相关的神经元连接性的研究。文章中，研究者对40*40*40微米的大脑结构进行成像，在这种体积下研究者就可以重建一个仅有1500立方微米的区域，而这相当于小鼠大脑十亿分之三的区域。

Prediction as a Humanitarian and Pragmatic Contribution from Human Cognitive Neuroscience

来自麻省理工学院的John Gabrieli博士与他的同事从多个不同的行为方面描述了大脑成像的预测性能力，其中包括婴儿未来在阅读方面的表现，学生未来的数学成绩，罪犯成为惯犯的可能性，青少年未来的药物和酒精的滥用情况，以及成瘾者复发的可能性。

研究人员指出一系列的实验证明大脑成像能帮助科学家们预测个体未来的学习，犯罪，健康相关的行为，以及对药物或行为治疗的反应。这项技术未来也许能用于个体化教育和临床治疗。

Differential relations between juvenile psychopathic traits and resting state network connectivity.

美国卡内基·梅隆大学（CMU）利用先进的脑成像技术，观察了大脑对某种具体事物的编码过程，并能通过脑活动标记知道一个人正在想什么。相关论文发表在近期Hum Brain Mapp杂志上。

研究人员让16名志愿者学习8个新动物的概念，其中一个是史密森尼研究所2013年公布的一种新发现的食肉动物犬浣熊。他们一边教志愿者学习，一边用功能磁共振成像仪（fMRI）观察新概念如何在脑中形成神经表征。

High-speed label-free functional photoacoustic microscopy of mouse brain in action.

研究癌症和其它侵入性疾病的科学家的工作依赖于高分辨率的成像技术，科学家们使用这些技术来检测肿瘤和身体深部组织的活动。美国圣路易斯华盛顿大学的汪立宏(Lihong Wang)博士和他的研究小组发明了一种新的高速、高分辨率的成像方法。使用这种方法，能够对活体小鼠大脑的血流、血氧、氧代谢和其它功能进行检测，速度比此前的方法都要快。

（生物通：万纹）