经过一个多世纪的尝试通过查看行为或脑损伤的影响来推断大脑功能,我们现在拥有一系列工具,使研究人员可以在各种功能发生时查明其位置。要开发的第一个现代技术是计算机辅助断层扫描(CT或CAT扫描),该技术拍摄了一系列大脑的X射线图片,将其视为一系列层。图片被馈入计算机,以增强图片的颜色,使各种大脑结构更容易看到。
实际上,CT扫描几乎已经过时了,目的是通过发展正电子发射断层扫描(PET扫描)来研究大脑功能。该技术提供了大脑活动时的实时视图,而不是静态照片。理论上,该技术相当简单。放射性葡萄糖被注入血液中。当它到达大脑时,更多的放射性葡萄糖会进入高度活跃的细胞(因此代谢更多的葡萄糖),而不是进入相对不活跃的细胞。当在扫描设备中查看大脑时,计算机通过在不同的活动区域使用不同的颜色来增强图像,由于放射性物质的存在,更活跃的区域将很容易看到。这种成像使研究人员能够准确地确定不同活动的刺激,以不同颜色增强的大脑区域。
尽管五颜六色的宠物图片可以清楚地了解各种大脑区域的激活水平,但它们并未显示大脑身体结构的细节。磁共振成像(MRI,有时也称为核磁共振或NMR)使用根本不同的技术来做到这一点。MRI使大脑暴露于强大的磁场,并测量所得的射频波模式,以提供大脑解剖学细节的惊人清晰图片。
最新的播放器功能磁共振成像(fMRI)通过监测血流的变化来反映大脑不同部位神经元活动水平的变化,结合了MRI和PET扫描的最佳特征。这可以实时了解大脑活动的活动,例如PET扫描,但随着MRI的增加而言。
参考:
- Engel,S。A.“使用神经影像来衡量心理表示:在视觉皮层中寻找颜色 - 探测神经元。”心理科学的当前方向,8(1999):23-27。