本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
在超過二十五萬項已發表的功能性磁共振成像(fMRI)研究中,有一些聲稱能夠定位我們大腦中宗教的精神體驗、愛情和甚至未來的研究。最近,研究人員甚至調查了掃描的可靠性,以 выяснить 它們是否應在法庭上作為過去記憶的證據。但是,越來越多的科學家和旁觀者都在想,這些大腦中的閃光是否告訴了我們我們認為的那樣——或者這些影像是否只不過是生物學上的無用資訊。
當然,研究人員真正在大腦中看到的不是可解碼的突觸資訊,甚至不是特定神經元活動的記錄。功能性磁共振成像掃描僅僅顯示大腦中血流和氧氣水平的變化,許多科學家認為這可能與神經元活動有關。並且在許多研究中發表的被照亮的大腦中心影像通常是對實驗掃描的許多大腦的統計性混合,而不是專注於上帝、性或上帝、性或金錢的單個大腦的清晰切片。那麼,功能性磁共振成像掃描可以被信任來顯示研究人員希望它們顯示的內容嗎?
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是的,一項新研究的作者說,該研究於5月16日在自然雜誌線上發表(《大眾科學》是自然出版集團的一部分)。由加州大學洛杉磯分校電氣工程、精神病學和生物行為科學系的李進亨(Jin Hyung Lee)和斯坦福大學生物工程系的雷米·杜蘭德(Remy Durand)領導的研究人員能夠證明,當用光脈衝啟用特定目標神經元時,這些神經元會在功能性磁共振成像掃描上“亮起來”。
研究人員使用了一種稱為光遺傳學的方法,其中基因工程改造的神經元透過光脈衝在全身麻醉的小鼠中進行控制。當研究小組用脈衝手動啟用特定的腦細胞時,這些區域也在功能性磁共振成像螢幕上閃爍,這表明在功能性磁共振成像中看到的血流變化確實是該位置神經元活動的證據。
然而,新的發現並不意味著在功能性磁共振成像研究期間,在大腦特定部分看到的傳統閃光表明這些神經過程是孤立發生的——作者指出,結果“並不能證明缺乏連線”。事實上,研究人員能夠觀察到丘腦中人為刺激的活動對整個大腦的軀體感覺皮層產生影響。
斯坦福大學的卡爾·戴瑟羅思(Karl Deisseroth)也是該研究的合著者,他在一份準備好的宣告中說:“我們現在可以詢問,一種細胞型別對活哺乳動物大腦中的全域性活動有何真實影響。” “科學探究的關鍵是開發工具,使我們能夠干預和實驗大腦回路……而不是簡單地觀察相關性。”
光遺傳學和功能性磁共振成像在小鼠中的影像,顯示最強反應(黃色)和刺激部位(星號),由李進亨/雷米·杜蘭德/卡爾·戴瑟羅思提供