多巴胺使大脑扫描的马克

研究人员使用功能性磁共振成像(fMRI)来识别活跃的大脑区域在特定任务。的方法揭示了的大脑区域,能源使用,因此血液氧含量变化,从而间接地显示细胞群尤其活跃在给定的时刻。马克斯普朗克研究所的研究人员现在索生物控制论证明活动等信号分子诱导多巴胺可能产生迄今为止fMRI信号的不可预知的向上或向下调节,其结果是神经和血管反应分离。在这种情况下,可以获得更精确的数据,功能磁共振成像结合并发测量脑血流量。

当你努力工作,你喘。这同样适用于神经细胞。当神经元,它们消耗更多的氧气,通过血液。以确保没有缺陷发生,供过于求的含氧血液立即运送到活跃的地区大脑。结果,氧含量血液上升在这些地区。在一个核磁共振扫描仪,这个过程的形式测量血氧水平依赖(BOLD)的信号。当神经细胞活动的增加,增加——理论上大胆的信号。

然而,外部影响(如情绪、年龄、药物和食物可以改变大胆的信号,从而改变功能磁共振成像结果的解释。此外,结果也受到了不同的大脑状态如注意、记忆和奖励。“没有绝对的相关性神经活动和大胆的信号。因此,我们解释来自功能磁共振成像扫描信号的能力是有限的,”丹尼尔说萨尔迪瓦尔马克斯-普朗克研究所的生物控制论,描述他的研究动机的起点。他和他的同事,研究了视觉皮层神经细胞的猕猴对视觉刺激时大脑是同时的影响下多巴胺。令人惊讶的结果:虽然增加神经细胞的活动,大胆的信号减少了约50%。这可以引导观众的大脑扫描错误地得出结论,这些神经元不太活跃。

“多巴胺可能导致活性细胞消耗更多的氧气比可以交付,“萨尔迪瓦尔说。矛盾的是,多巴胺增加神经元的活动程度,大胆的信号显示,真正发生的完全相反。可能的影响下多巴胺和其他神经调质,大胆的变化信号仅因此不足以得出结论关于神经细胞的活动。

的测量脑血流量结合大胆和神经生理学提供更好的洞察能量代谢的变化,有助于得出更好的结论对神经细胞的活动。这是因为脑血流量氧气提供更直接的信息传递。有趣的是,萨尔迪瓦尔和大学发现,多巴胺的影响下,血液流动增加了。这结果导致的结论是,随着神经活动增加是由能源消耗增加。

“如果我们能提高我们的理解如何大胆的信号变化的影响下神经调质,我们也许可以更好地解释大脑扫描和检测问题在早期阶段,“萨尔迪瓦尔说。例如,在精神分裂症患者大脑中的多巴胺系统是监管不力。如果科学家知道影响神经调质等多巴胺对大脑扫描图像,有可能早诊断这种疾病。得出结论之前对神经元活动从大胆的信号,我们首先需要知道图像影响神经调质,“萨尔迪瓦尔说。