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18新利最新登入fMRI工作原理

南希·r·希夫/赫尔顿档案馆/盖蒂图片社

近年来,医疗技术已经发展到如此之远,现在可以通过成像扫描将身体解剖成极薄的图片,并创建器官和组织的三维模型,以发现异常并诊断疾病。然而一种相对较新的扫描方式叫做功能性磁共振成像功能磁共振成像)使这项技术更进了一步。它不仅可以帮助诊断人类的疾病大脑——它还可能使医生能够进入我们的心理过程,以确定我们的想法和感受。功能磁共振成像甚至可以检测出我们是否在说真话。

功能磁共振成像是基于相同的技术磁共振成像核磁共振成像)——这是一种非侵入性测试,使用强磁场和无线电波来创建人体的详细图像。但fMRI不像MRI那样创建器官和组织的图像,而是观察大脑的流动来检测活动区域。电脑捕捉到的这些血流变化有助于医生更好地了解大脑是如何工作的。18新利最新登入

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核磁共振背后的概念自20世纪初就已经出现了。20世纪30年代初,哥伦比亚大学的物理学家伊西多尔·艾萨克·拉比(Isidor Isaac Rabi)对磁特性进行了实验原子.他发现磁场与无线电波结合会导致原子核“翻转”,这一特性现在被称为核磁共振.1944年,拉比被授予诺贝尔奖因为他在物理学上的开创性工作。

在20世纪70年代,纽约州立大学的化学教授保罗·劳特伯尔和英国诺丁汉大学的物理学教授彼得·曼斯菲尔德分别利用磁共振作为基础,开发了一种新的诊断技术,称为磁共振成像。第一台商用核磁共振扫描仪于1980年问世。

然后在20世纪90年代初,一位名叫Seiji Ogawa的物理学家在新泽西州贝尔实验室工作,他在进行动物研究时发现了一些东西。他发现,贫氧血红蛋白(血液中携带氧气的分子)受到磁场的影响与富氧血红蛋白不同。小川意识到,他可以利用这些血氧反应的对比,在正常的核磁共振扫描上绘制大脑活动的图像。

小川发现背后的基本思想实际上是由化学家莱纳斯·鲍林在半个多世纪前提出的。在20世纪30年代,鲍林发现了富氧血液的反应缺氧的血液与磁场的拉力相差20%在功能磁共振成像中,精确定位这些差异使科学家能够确定大脑的哪个部分最活跃。

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