神经光子学中心旨在促进对大脑的理解

作者:Michael Seele

近年来,随着澳门威尼斯人注册网站研究人员开发出非侵入性的、基于光的方法来实时观察大脑的功能,了解人类大脑运作的努力取得了巨大的飞跃。现在,工程学院正在利用波士顿大学在神经科学和光子学方面的跨学科专业知识创建神经光子学中心,由该领域的一位全国杰出澳门威尼斯人注册网站研究人员领导。

David Boas教授(BME)将加入麻省总医院的教职员工,他在那里开创了深入观察大脑的新技术,以提高我们对器官健康功能的理解,并为了解中风、偏头痛、阿尔茨海默病和其他神经系统疾病如何影响大脑提供了新的途径。博阿斯是该中心的创始主任,他正在从整个工程学院和波士顿大学招募教职员工,以汇集专业知识,进一步加速神经光子学技术的发展。

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斑胸草雀的大脑活动。

“生物医学和光子学工程师与神经科学家合作有巨大的优势,”博阿斯说。“神经科学家有工程师想要解决的问题和难题。这些解决方案推动了这一领域的发展,并带来了新的问题和新的解决方案。波士顿大学在光子学、生物医学工程和神经科学方面拥有丰富的专业知识,这是这种良性循环的绝佳燃料。”

该中心的许多工作将利用多光子显微镜,这种方法在问世25年后仍在加速其技术进步和对神经科学的影响。此外,该中心将开发和应用新的方法,用光来测量人类的大脑功能。

多年来,人们一直在使用功能磁共振成像(fMRI)扫描进行人类功能性脑成像,这种扫描可以产生清晰的脑血氧和血流图像,这是观察在特定时间哪个器官区域受到刺激的关键。但功能磁共振成像扫描要求受试者长时间完全静止地躺在一个密闭的机器里,而不是一种自然状态,这对婴儿、小孩和其他人来说是一种困难的过程。它们也很贵。

相反,鲍亚士使用了功能性近红外光谱,它可以穿透头皮和头骨,深入大脑一厘米,在那里检测血液氧合,最终使大脑功能成像成为可能。图像不像功能磁共振成像扫描那样清晰,但这种可穿戴设备允许受试者自然地四处走动,参与社交活动,并进行任何活动,同时以低得多的成本实时观察大脑中的血液流动和氧合变化。进一步的澳门威尼斯人注册网站研究有望成为神经光子学中心的初始项目之一。

神经光子学中心有望通过新的290万美元的国家科学基金会神经光子学澳门威尼斯人注册网站研究培训基金来吸引博士生的努力,该基金将于今年夏天颁发第一批奖学金。

来自艺术与科学学院、萨金特学院和医学院的一系列教职员工将加入工程学院的教职员工。除了鲍亚士之外,创始工程师还包括:光子学中心主任Thomas Bifano教授(ME)、BME主席John White教授、Jerome Mertz教授(BME, ECE)、Barbara Shinn-Cunningham教授(BME)、Howard Eichenbaum教授(神经科学,BME)、Siddharth Ramachandran教授(ECE, MSE)、Cheng Ji-Xin教授(ECE, BME)、Irving Bigio教授(BME, ECE)、Kamal Sen副教授(BME)、Jerry Chen助理教授(生物学,BME)、Timothy Gardner助理教授(BME)、Xue Han助理教授(BME)、田磊助理教授(ECE), Darren Roblyer助理教授(BME), Michelle Sander助理教授(ECE, MSE), Allison Dennis助理教授(BME, MSE)和Helen Fawcett澳门威尼斯人注册网站研究助理教授(ME)。

其他从工程学院以外加入该中心的波士顿大学澳门威尼斯人注册网站包括Chantal Stern教授(心理学与脑科学)、Helen Tager-Flusberg教授(心理学与脑科学)、Swathi Kiran教授(SAR)、Ji Yi助理教授(MED)、Alberto Cruz-Martin助理教授(生物学)和Sam Ling助理教授(心理学与脑科学)。