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2020-09-10眼見為憑:以影像技術觀察大腦神經連結 465 期

Author 作者 撰文|朱士維。
講者資訊
1. 林慶波/陽明大學神經科學研究所特聘教授
2. 翁駿程/長庚大學醫學影像暨放射科學系副教授
3. 胡宇光/中央研究院物理研究所特聘研究員
4. 朱士維/臺灣大學物理學系教授

 
自從西班牙病理學家拉蒙.卡哈爾(Santiago Ramón y Cajal)透過硝酸銀染色法與光學顯微技術描繪神經圖譜,確立個別神經細胞的存在以來,創新的觀察技術在神經科學的發展可說扮演關鍵角色。

此次針對神經科技的專題,將專注探討各種新穎的成像技術,包括磁振造影(magnetic resonance imaging,MRI)、同步輻射X光成像,以及光學顯微成像等,在人體與小動物腦的最新研究發展;其中,MRI因不具有侵入性與輻射性,廣泛應用在人腦神經研究上。因此,講座特邀林慶波1以及翁駿程2,分別介紹如何使用創新MRI影像來觀察人腦神經聯結路徑,以及結合MRI與深度學習(deep learning)來偵測乳癌患者大腦在接受化學療法後如何受到影響。

人腦可說是科學家極其希望瞭解的目標,但是其中的神經連結迴路過於龐大而複雜,也因而產生挑戰。透過高解析度的影像,可在規模較小的模式生物(model organism)上觀察全腦每個神經細胞的連結路徑,進而探討具突現性質(emergent property)的細胞起源。為此,講座也請到胡宇光3為大家闡述同步輻射光源如何應用在腦科學上,並一次獲得整個果蠅全腦微米級解析度影像,進而提供瞭解全腦神經連結的新方法。另外,朱士維4也將分享最新的光學顯微鏡技術進展,在取像速度、穿透深度以及解析度等面向均有突破,可以觀察活體腦中的神經連結,朝向建立功能性連結體的目標邁進。