观察大脑－德国科学家开发新系统

这种磁共振成像设备有时也被称作是磁共振断层扫描仪。如今，这种设备已被广泛应用在医疗领域。无论是病人的脑骨受伤，还是患有严重的神经性疾病，做这样的磁共振检查已经属于家常便饭。做检查时，病人平躺在一张检查床上，被推进一个周围由强大磁场环绕的管子里。

磁共振成像设备不仅是临床医师的好助手，就是研究大脑的学者也越来越多地利用它进行科研工作。如果他们想研究受试者的大脑是如何处理一定的声音或者听到的单词时，他们只要往检查管里播放那些声音或者单词就行了，做起来相对比较简单。但假如他们想知道大脑对图像的反应如何时，就没有那么简单了。因为管子的空间很有限，如果简单地把图片贴在管壁上，距离就会太近，受试者既看不清楚，也看不全，因为做实验的时候，他的头不许动。管子里也不能安装什么显像屏幕，因为这种屏幕本身也会生成磁场。

德国耶拿弗劳恩霍夫应用光学和精密机械研究所的里赫曼博士解释说：“也就是说，通常每一个附加到磁共振成像设备上的电子仪器，都会干扰磁共振的成像结果，测量到的数据是没用的。”

耶拿是大名鼎鼎的德国光学仪器公司——蔡斯公司的发源地和所在地，所以，德国最重要的应用科学研究机构——弗劳恩霍夫协会把他们的应用光学研究所设在这里也就不足为奇了。这家研究所的科研人员为挪威专门生产功能磁共振成像设备的NordicNeuroLab公司开发了一套附加系统，可以让躺在管子里的受试者看到一个大屏幕，只不过他不是直接看到屏幕的，而是像使用望远镜一样，透过两个目镜看屏幕。

里赫曼介绍说： “虽然好像是在用望远镜，但受试者会感觉他是在看20到24英寸大小的屏幕。也就是说，和一般人们通过望远镜看到的画面大小相比，我们这个设备显示的画面相对较大。”

但实际上，这个特制屏幕只有两个厘米大小，也就是说还不到半个英寸，厚度只有几个毫米，是由英文简称为OLED的有机发光二极管构成的。这些发光二极管只需要很小的工作电流就行了，所以这些电流生成的磁场也就非常微弱，可以有效地予以屏蔽，使它们既不会影响磁共振的成像质量，也不会干扰测量结果。

有了这个新式屏幕，大脑学者不光可以观察受试者在观看图像时的大脑活动，而且也可以同时观察受试者的眼睛，因为这个新配件上也装着一个微小的摄像头，时刻对准受试者的瞳孔。

里赫曼介绍说：“研究人员当然也想知道，在历时好几分钟，有时甚至可能是半个小时的检查过程当中，受试者确实是在看图像，而不是在开小差，比如说打盹之类的。但我们这套系统的真正功能当然不是为了监督用的。如果需要的话，研究人员还可以进一步仔细分析受试者目前正在观看图像的哪一部分，看哪一点，看的时间多长。这些功能我们这套系统也能提供。也就是说，当你给受试着看一个图像的时候，你可以测到，图像上的哪一部分吸引他，他先看什么，后看什么。然后，大脑学者就可以把这些信息和磁共振成像结果，也就是说和大脑的活动结合起来进行分析。”

观察与被观察，集两个功能于一身，这在全球是独一无二的。利用耶拿的这套系统，大脑学者除了可以让受试者看图像以外，还可以让他们看文字、看三维的立体物体，或者放短片。

里赫曼说：“在这些方面，世界上还没有类似的系统。我们这套的独特之处确实是，你可以同时观察受试者在看什么地方，他是不是真的聚精会神，是不是真的在看图像。从医学角度来说，这些功能磁共振成像研究的首要目的，当然是先了解大脑各个部位的分工如何，了解究竟是哪些区域负责处理什么样的信息。那么医学为什么需要了解这些呢？当然是在碰到大脑有损伤的患者时，了解这些就显得特别重要，比如说当患者在发生意外事故时脑部受了伤，或者中风发作，或者患有其它类似的神经性疾病的时候。这时医生就可以告诉患者，他的情况涉及到哪些大脑区域，对身心健康会产生什么样的影响等等。”

耶拿的应用光学专家圆满完成了他们的任务，他们开发的这套系统今年年初开始投入使用。现在，大脑学者和医学家们真的可以观察观察时的大脑了。

施彦译

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