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自 20 世纪 90 年代初被发现以来，功能性核磁共振成像已成为超过 19,000 项关于活体工作大脑研究的基础。 这项技术让科学家们能够前所未有地瞥见在特定任务或精神状态下最活跃的大脑区域，但它并非直接做到这一点：扫描测量的是血流量，血流量似乎会在放电的神经元周围增加。 然而，神经元并未直接连接到血管，因此直到现在，功能性核磁共振成像取得巨大成功的机制一直是个谜。
现在，来自麻省理工学院的一个团队揭示，被称为星形胶质细胞（因其星形身体而得名）的支持细胞形成了神经元和血管之间的连接，正如 7 月 7 日出版的美国国家科学院院刊报道的那样。 神经科学家使用了一种称为双光子显微镜的技术，该技术利用光粒子对非常小的结构进行成像，以观察雪貂大脑中的细胞。 当动物们被展示不同的动画图形时，神经元在毫秒内做出反应，而星形胶质细胞在几秒钟后变得活跃——这与神经影像学家长期以来已知的伴随血流流向活跃大脑区域的时间延迟相符。 当麻省理工学院团队阻止星形胶质细胞功能时，雪貂的神经元像往常一样放电，但血流量没有增加。
共同作者 Mriganka Sur 解释说，当研究人员使用功能性核磁共振成像时，“我们实际上是在测量星形胶质细胞的激活。 因此，任何影响星形胶质细胞的因素都可能影响功能性核磁共振成像。” 这一发现可能会为功能性核磁共振成像扫描的解读增加一层复杂性，因为星形胶质细胞可能受到与神经元不同的一组遗传和环境因素的影响。 但是，研究人员越了解大脑在功能性核磁共振成像扫描中“亮起”时真正发生的情况，他们就越能更好地利用这项技术来了解人类认知。
注意：本文最初以标题“脑部扫描谜团揭开”印刷。