衰减成像​​ 用于脑研究的有前途的成像技术

一种新的成像方法提供了以前难以获取的关于脑组织的结构信息。由ForschungszentrumJülich和格罗宁根大学的科学家开发的衰减成像(DI)使研究人员能够区分具有许多薄神经纤维的区域，这些区域的神经纤维很少。使用当前的成像方法，不能容易地区分这些组织类型。

DI方法基于3D偏振光成像(3D-PLI)，这是一种在ForschungszentrumJülich开发的神经成像技术，揭示了具有微米分辨率的神经纤维通路。例如，3D-PLI用于欧洲人脑项目，以前所未有的细节研究大脑的3D纤维结构。

在3D-PLI测量期间，用偏振光照射组织学脑切片。取决于振荡方向(极化)相对于神经纤维的取向，光被折射到不同程度，允许计算神经纤维的空间取向。这种效应 - 称为双折射 - 主要由髓鞘引起，髓鞘是围绕脑中许多神经纤维的绝缘层。

虽然3D-PLI测量光的偏振相关折射，但是衰减测量确定光的偏振相关衰减，即当通过脑部时偏振光的强度减少了多少。使用与3D-PLI相同的装置进行测量，从而移除两个滤波器。

科学家们发现，衰减成像 - 衰减和3D-PLI的联合测量 - 可以区分不同的大脑区域。在一些区域中，当光的偏振平行于神经纤维取向时，脑组织是最大透明的。在其他区域，当极化垂直于神经纤维取向时，组织最大程度地透明。除了其他方面，组织的表现取决于嵌入脑切片后的时间。

通过对前Jülich超级计算机JUQUEEN的模拟，研究人员可以证明观察到的效果还取决于其他组织特性，如纤维直径或髓鞘厚度。这使得Diattenuation Imaging成为3D-PLI的有价值的扩展，可以更精确地研究脑组织。将来，DI方法可用于研究多发性硬化或多系统萎缩(MSA)等神经退行性疾病，伴随着髓鞘的改变。此外，该技术有助于使病理变化可见，并识别连接区域和组织类型，帮助复杂的大脑重建。