fNIRS来到波士顿大学
神经光子学中心正在与整个大学的澳门威尼斯人注册网站研究人员合作,将新兴的成像模式纳入他们的工作中

Helen Tager-Flusberg博士多年来在自闭症和其他神经发育障碍的语言和社交障碍方面取得了巨大的进步。作为波士顿大学卓越自闭症澳门威尼斯人注册网站研究中心的主任,她致力于了解这些障碍的根源,并探索旨在帮助发展语言和社会沟通技能的干预措施。
在她的自闭症澳门威尼斯人注册网站研究中,塔格-弗拉斯伯格利用了行为和发展方法,以及基于观察受试者与环境相互作用的澳门威尼斯人注册网站研究范式。她还试图探索语言和社会沟通技能发展背后的大脑机制。在她工作的人群中,应用通常用于此的工具——神经成像技术,如功能性核磁共振成像(mri)——可能具有挑战性。现在,通过与波士顿大学神经光子学中心的合作,她开始了一项新兴成像模式的澳门威尼斯人注册网站研究,这将使她能够更深入地澳门威尼斯人注册网站研究大脑,并开始揭示工作中的许多机制。
功能性近红外光谱学——通常被称为fnir——利用光的特性来测量血液中的氧含量。由于血氧水平和大脑活动之间的紧密耦合,这项技术使澳门威尼斯人注册网站研究人员能够监测这种活动,并由此开始回答有关健康和疾病大脑的一系列问题。fNIRS是非侵入性的、便携的——成像是通过一个用光纤电缆连接在一个更大的设备上的轻量帽来完成的,这样受试者就可以在成像过程中四处走动和执行任务。因此,它可以克服其他神经成像技术的一些局限性。
David Boas是神经光子学中心的主任,也是该技术的先驱,该技术于20世纪90年代中期推出,他一直与整个大学的澳门威尼斯人注册网站研究人员合作,将fNIRS应用于广泛的澳门威尼斯人注册网站研究中。由于其许多独特的功能,该方法可以以新的和令人兴奋的方式使这些澳门威尼斯人注册网站研究受益。
例如,塔格-弗拉斯伯格与博阿斯以及神经光子学中心的其他人(包括Meryem y<e:1> cel和李新格)合作,启动了一项针对自闭症镜像神经元系统的fNIRS试点澳门威尼斯人注册网站研究。镜像神经元是一种脑细胞,无论一个人是自己遇到刺激,还是只是观察别人遇到刺激,它对刺激的反应都是一样的,这表明移情有神经学基础。许多澳门威尼斯人注册网站研究人员认为,镜像神经元系统的功能障碍会对自闭症患者的社交技能产生负面影响。
由于其便携性和灵活性,fNIRS为更广泛的人群提供了澳门威尼斯人注册网站研究机会,而Tager-Flusberg可以使用其他成像方式进行澳门威尼斯人注册网站研究。她说:“我已经用功能磁共振成像对年龄大得多、语言能力强的人做了一些澳门威尼斯人注册网站研究。”“然而,fNIRS提供了一个机会来观察更广泛的自闭症患者的大脑,特别是年幼的孩子,我们不能把他们放进fMRI扫描仪里,以及行为更具挑战性的老年人。”
澳门威尼斯人注册网站研究人员也将这项技术应用于其他人群。波士顿大学(Boston University)失语症澳门威尼斯人注册网站研究实验室(Aphasia Research Laboratory)主任斯瓦希·基兰(Swathi Kiran)博士澳门威尼斯人注册网站研究中风后大脑的哪些部分可以恢复功能,尤其是与语言有关的部分。失语症指的是由于大脑损伤导致的理解或表达语言的困难。在她的工作中,她使用了功能性核磁共振成像和其他相关的多模态方法,但是使用这些方法进行测量可能会受到运动伪影的影响——由于受试者在测量过程中移动而导致数据质量下降。
由于其设计允许在成像过程中运动,fNIRS已经被证明是澳门威尼斯人注册网站研究工具的重要补充。“使用功能性核磁共振成像,如果扫描仪中有任何运动,我们几乎失去了所有的数据,”基兰说。“fNIRS提供了一种绕过这些方法问题的方法,它提供了一种看待问题的不同方式。”
分享这项技术的诸多好处
在一月一个清爽的日子里,神经光子学中心举办了一个为期一天的澳门威尼斯人注册近红外光谱的研讨会。研讨会在波士顿大学校园的Kilachand综合生命科学与工程中心举行,将fNIRS的开发者、用户和潜在用户聚集在一起,探讨该领域的最佳实践和最新进展。涉及的主题包括近红外光谱作为疼痛的客观测量,在发育神经科学中的应用,探针设计,数据分析等。
研讨会包括六场特邀演讲、一场海报讨论会、小组讨论、午餐和晚间招待会,为有兴趣采用近红外光谱的澳门威尼斯人注册网站研究人员提供了丰富的机会来了解该技术提供的优势。塔格-弗拉斯伯格和基兰都在那里,其他一些教职员工、学生和来自整个大学的博士后也在那里。显然,所有人都受到了这项技术的可能性的启发。
鲍亚士说:“能在如此广泛的范围内向波士顿大学社区介绍近红外光谱,我们感到无比兴奋。”“与我们合作的澳门威尼斯人注册网站研究人员已经做了令人难以置信的工作。现在,有了这种新兴的成像方式和神经光子学中心澳门威尼斯人注册的支持,他们可以进一步探索手头的许多问题,并告诉我们更多澳门威尼斯人注册健康受试者和一系列疾病患者大脑的信息。”