理解神经元活动
利用超高场磁共振成像了解神经元活动的双重方法
当使用血液氧合水平依赖性（BOLD）测量功能磁共振成像（fMRI）时，可间接测量神经血管耦合。最新研究还表明，新陈代谢过程也同时在激活的细胞中进行。为了了解葡萄糖在神经元活动中所起的作用，巴黎的 NeuroSpin公司和以色列魏兹曼科学研究院的研究人员探索了另一种代谢成像方法，即利用超高频磁共振成像技术进行化学交换饱和转移 (CEST)。利用布鲁克BioSpec 17.2 特斯拉仪器对大鼠进行前爪电刺激研究，评估了利用基于葡萄糖化学饱和转移的 fMRI 测量神经元活动的可行性。
研究小组评估了 CEST-MRI 记录伴随大脑激活的新陈代谢变化的潜力。他们以葡萄糖为重点，发现 CEST 特性发生了显著变化，他们认为这是葡萄糖在神经元激活过程中消耗的结果。
刺激期间的负CEST对比与同一区域的正BOLD对比同时出现，从而证明了CEST fMRI能够局部监测葡萄糖浓度的时间变化。
这种基于 CEST-fMRI 的无创替代代谢成像方法为人类研究带来了希望。除葡萄糖检测外，它还可用于研究神经元活动中的其他代谢物。
超高场的优势
BOLD fMRI 大大受益于超高场，因为相应增加的易感效应会转化为更大的可观察到的 BOLD 信号变化。此外，超高场色散的增加也有利于 CEST 成像，因为它具有高选择性、高饱和度以及相对于化学位移的交换率降低。此外，BioSpec 17.2 特斯拉所能达到的信噪比使该研究小组的方法得以实现，而在低场或中场情况下，这种方法是不可能实现的。这项超高频研究充分展示了推动新发现的潜力，而这些发现在其他情况下是不可行的。
参考文献
Roussel, T., Frydman, L., Le Bihan, D. et al. Brain sugar consumption during neuronal activation detected by CEST functional MRI at ultra-high magnetic fields.
Sci Rep 9, 4423 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-40986-9
