人类神经元活动直接成像（DIANA）的初步尝试

功能磁共振成像（fMRI）已被广泛用于研究人脑中的活动模式。它从相关的血流动力学响应推断神经元活动，这从根本上限制了其空间和时间特异性。在小鼠中，神经元活动直接成像（DIANA）方法揭示了与细胞内电压变化相关的 MRI 信号，显示出高空间和时间特异性。在这项工作中，我们尝试在人类中进行 DIANA。测试了四种视觉范式，探索不同的刺激类型（闪烁噪声图案和自然图像）和刺激时长（50-200ms）。感兴趣区域（ROI）来自传统的 fMRI 采集和解剖扫描。当使用小型手动绘制的 ROI 时，检测到了类似于可能功能活动的信号。然而，增加刺激时长并未导致可佐证信号变化。此外，当在更大的功能或解剖衍生的 ROI 上平均时，这些信号消失了。对数据的进一步分析强调，DIANA 对流入效应和受试者运动敏感。因此，应注意不要将伪影误认为神经元活动。尽管我们尚未在人类中观察到清晰的 DIANA 信号，但可能需要更高的空间分辨率来分离不同板层区室中符号相反的信号。然而，获取此类数据可能尤其具有挑战性，因为具有短刺激间隔的重复实验对受试者来说可能很费力。为获得更好的数据，需要改进序列和刺激设计以最大化 DIANA 信号并最小化混杂因素。然而，在没有清晰理解 DIANA 生物物理基础的情况下很难做到这一点。因此，在受控但具有生物学相关性的环境中首先研究 DIANA 的生物物理基础可能更为有效。