活动小动物脑皮层功能多模式光学成像方法研究

脑皮层功能高分辨成像对深入分析神经信息加工过程，揭示认知活动的脑机制至关重要。随着认知神经科学的发展，对脑皮层活动检测方法提出了越来越高的要求。目前，脑功能成像技术研究呈现以下重要的发展趋势：提高成像的时间和空间分辨率；多项功能参数的并行同步监测；血液动力学参数变化与神经电活动信号同步记录；实现对清醒乃至于活动中实验对象的观测。.针对上述趋势，本项目拟在课题组已有小动物脑皮层功能多参数高分辨光学成像系统原理样机的基础上，通过进一步发展和改进其中的几项关键技术方法，研究用于清醒或活动实验对象，能够并行检测反映脑皮层功能的血液动力学参数（血容量、血氧和血流），以及钙离子浓度或细胞膜电位变化的光纤型脑皮层活动高分辨光学成像新方法。.本项目研究成果可广泛用于神经科学研究，特别是可结合行为学分析，在实验动物上研究脑皮层功能构筑与可塑性、药物对脑皮层功能的影响、以及脑缺血等疾病后的皮层功能恢复机理等。

脑皮层功能高分辨成像对深入分析神经信息加工过程，揭示认知活动的脑机制至关重要。随着认知神经科学的发展，对脑皮层活动检测方法提出了越来越高的要求。目前，脑功能成像技术研究呈现以下重要的发展趋势：提高成像的时间和空间分辨率；多项功能参数的并行同步监测；血液动力学参数变化与神经电活动信号同步记录；实现对清醒乃至于活动中实验对象的观测。.针对上述趋势，本课题组建立了光纤式活动小动物脑皮层功能多参数高分辨光学成像系统，并进一步发展和改进其中的几项关键技术方法，研究用于清醒或活动实验对象，能够并行检测反映脑皮层功能的血液动力学参数（血容量、血氧和血流），以及钙离子浓度或细胞膜电位变化的光纤型脑皮层活动高分辨光学成像新方法。该系统成功应用到对清醒活动动物皮层扩散性抑制过程中血流动力学参数监测的实验中，实验结果显示了小动物在清醒状态下皮层血流动力学参数的变化特征，反映了皮层扩散性抑制在正常清醒状态下的病例特性。活动小动物脑皮层功能多参数高分辨光学成像系统及方法将在神经科学研究、脑皮层功能构筑与可塑性、药物对脑皮层功能的影响、以及脑缺血等疾病后的皮层功能恢复机理的研究上发挥重要作用。