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自 20 世紀 90 年代初被發現以來，功能性核磁共振成像已成為超過 19,000 項關於活體工作大腦研究的基礎。 這項技術讓科學家們能夠前所未有地瞥見在特定任務或精神狀態下最活躍的大腦區域，但它並非直接做到這一點：掃描測量的是血流量，血流量似乎會在放電的神經元周圍增加。 然而，神經元並未直接連線到血管，因此直到現在，功能性核磁共振成像取得巨大成功的機制一直是個謎。
現在，來自麻省理工學院的一個團隊揭示，被稱為星形膠質細胞（因其星形身體而得名）的支援細胞形成了神經元和血管之間的連線，正如 7 月 7 日出版的美國國家科學院院刊報道的那樣。 神經科學家使用了一種稱為雙光子顯微鏡的技術，該技術利用光粒子對非常小的結構進行成像，以觀察雪貂大腦中的細胞。 當動物們被展示不同的動畫圖形時，神經元在毫秒內做出反應，而星形膠質細胞在幾秒鐘後變得活躍——這與神經影像學家長期以來已知的伴隨血流流向活躍大腦區域的時間延遲相符。 當麻省理工學院團隊阻止星形膠質細胞功能時，雪貂的神經元像往常一樣放電，但血流量沒有增加。
共同作者 Mriganka Sur 解釋說，當研究人員使用功能性核磁共振成像時，“我們實際上是在測量星形膠質細胞的啟用。 因此，任何影響星形膠質細胞的因素都可能影響功能性核磁共振成像。” 這一發現可能會為功能性核磁共振成像掃描的解讀增加一層複雜性，因為星形膠質細胞可能受到與神經元不同的一組遺傳和環境因素的影響。 但是，研究人員越瞭解大腦在功能性核磁共振成像掃描中“亮起”時真正發生的情況，他們就越能更好地利用這項技術來了解人類認知。
注意：本文最初以標題“腦部掃描謎團揭開”印刷。