EPFL的研究团队深入探讨了大脑与脊髓之间的相互作用，为未来的研究进展和创新治疗方法奠定了基础。大脑和脊髓是人类中枢神经系统的核心，负责协调运动和感觉等多种功能。尽管神经科学领域取得了显著进展，但我们对这两个重要组成部分如何相互作用的理解仍然有限。全面了解中枢神经系统将有助于推动神经系统疾病的治疗，尤其是涉及大脑和脊髓的疾病，如脊髓损伤和神经退行性疾病。
为了解决这一知识空白，EPFL的神经X研究所、日内瓦大学的放射学与医学信息部门以及麦吉尔大学的蒙特利尔神经学研究所的研究人员共同开发了一种新工具，显著提升了我们对中枢神经系统结构的理解。他们的研究成果发表在《成像神经科学》期刊上，成功描绘了人类大脑与脊髓之间的功能连接，提供了这两个关键部分相互作用的更详细视角。
“这项研究使我们能够将中枢神经系统视为一个整体，这对于开发针对复杂神经系统疾病的有效疗法至关重要。”EPFL医学图像处理实验室的负责人、该研究的主要作者之一迪米特里·范·德维尔表示，新的成像工具——一系列技术和协议——极大地增强了我们对身体组织的理解，使我们能够清晰地看到身体不同部位如何映射到大脑和脊髓的特定区域。
这一突破源于对同时进行的脑部和颈脊髓功能磁共振成像(fMRI)数据的深入分析，提供了前所未有的见解，揭示了大脑和脊髓如何协同工作以代表整个身体。研究展示了中枢神经系统不同层次的身体图谱。
研究人员基于MIP实验室之前开发的功能成像技术，利用算法模型分离和识别大脑与脊髓中感兴趣的特定区域。对于脊髓，这种方法能够准确描绘出负责支配不同身体部位的脊髓节段，增强了我们对脊髓内部结构的理解。
为了探讨大脑与脊髓的相互作用，研究团队采用了功能连接分析。通过观察大脑与脊髓之间的同步活动，他们揭示了大脑和脊髓特定区域如何对应身体的不同部位。这种方法提供了连接大脑与脊髓网络的详细地图，为理解中枢神经系统作为一个统一整体的运作提供了新的视角。
“我们的研究结果表明，即使在休息状态下，大脑和脊髓也保持着身体的精确地图，”论文的第一作者之一纳瓦尔·基尼指出。“本研究中提出的方法框架同样适用于临床人群，例如研究病变或截肢后的中枢神经系统重组。未来，这些发现可能有助于开发更精准的治疗和干预措施，从而改善患者的预后。”
