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白瑞良课题组在《Magnetic Resonance In Medicine》发表最新研究成果

[发布人]:成娟歌[发布日期]:2018-10-18[访问次数]:506

Brain active transmembrane water cycling measured by MR is associated with neuronal activityPDF.BRL.pdf

Ruiliang Bai,Charles S. Springer Jr.,Dietmar Plenz, Peter J. Basser


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浙江大学白瑞良课题组的最新研究成果于2018年9月8号刊登在Magnetic Resonance In Medicine杂志上,文章一经刊登便被NIH官方以及Medicalxpress、Reliawire等杂志报道 https://medicalxpress.com/news/2018-09-neurons-absorb.html;https://reliawire.com/awc-neuronal-activity/https://science.nichd.nih.gov/confluence/display/sqits/Home


该研究揭示了当神经元在整个大脑中传递信息时,神经元会加快吸收并释放水分子,即水分子跨膜交换加快。用成像技术跟踪分析这个水分子运动,将提供一种检测正常大脑活动的有效手段,同时也为研究受伤或疾病如何影响大脑功能提供工具。

功能磁共振成像被广泛用于研究大脑活动。然而,传统的功能磁共振成像方法仅通过血流动力学耦合间接地评估神经元活动, 存在生理机制不明、时空分辨率差等弊端。白瑞良课题组首次提出活跃、稳定的跨膜水循环(active transmembrane water exchange)可以作为一个直接检测神经元活动的潜在功能磁共振成像机制的基础。

神经元之间通过一个被称为放电的过程相互交流, 并伴随着大量的离子交换,例如钾离子和钠离子的跨膜交换。白瑞良课题组在大鼠器官皮质培养物上采用一套磁共振成像与荧光成像双模态成像组合系统来测量跨膜水循环以及神经元活动。该研究发现,当刺激大鼠神经元的细胞培养物使其放电时,钾离子和钠离子的交换带动了进入和离开细胞的水分子数量的增加。这种神经活动伴随的水分子跨膜运输加快现象可作为新型脑功能成像的潜在机制。该方法目前只在神经元的培养物中进行了验证,而额外的研究对于推进这项技术是必要的,从而推动该技术被用来监测活体生物的神经元放电。

白瑞良(CV.Pdf)课题组主要从事超高场磁共振技术方法学研究。一方面利用磁共振技术进行脑组织微结构成像,为脑卒中、脑肿瘤等疾病的诊断及康复治疗提供影像学工具。另一方面,课题组进行新型功能磁共振成像方法学开发,为实现全脑神经元活动的直接检测提供新型的无创磁共振成像工具。2014年至今,课题组共发表15篇高质量论文,包括PNAS, ACS NanoTheranostics在内的权威杂志(平均影响因子>6)。白瑞良博士近期当选国际医学磁共振协会青年会士(ISMRM 2017 Junior Fellow,全球每年大约十人), 摘取海外华人医学磁共振协会青年科学家荣誉,美国国立卫生研究院博士生杰出研究奖,并多次获得ISMRM 年会的最佳论文奖等各种奖项。白瑞良博士从20179月开始担任浙江大学实验室课题组组长


原文链接:https://doi.org/10.1002/mrm.27473

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