新的猪脑地图有助于人类神经科学的发现

当科学家需要了解新的婴儿配方奶粉成分对大脑发育的影响时，他们几乎不可能在人体上进行初步的安全性研究。毕竟，很少有父母愿意让他们的新生儿去测试未经证实的成分。

进入国内猪。它的大脑肠道发育与人类婴儿惊人地相似——比传统的实验室动物，大鼠和小鼠更为相似。和婴儿一样，小猪也可以使用临床可用的设备进行扫描，包括非侵入性磁共振成像(MRI)。这意味着研究人员可以在猪身上测试营养干预措施，通过核磁共振(MRI)观察它们对发育中的大脑的影响，并对同样的营养如何影响人类婴儿做出有根据的预测。

近十年来，科学家们一直依赖于一份基于核磁共振成像的猪脑图谱，即伊利诺斯大学利用4周大的猪开发的图谱，来了解营养和其他干预措施对猪脑的影响大脑发育。现在，伊利诺斯州的科学家更新了那个地图集，把它的分辨率提高了四倍，他们还为12周大的青春期猪增加了一个新的地图集。

新的地图册可以在pigmri.illinois.edu上免费下载。

生物工程系教授布拉德·萨顿说:“当你观察小猪大脑的发育，并试图观察你的干预如何改变大脑的结构、大小甚至功能时，空间分辨率的提高会产生巨大的差异。”他是伊利诺斯州贝克曼研究所生物医学成像中心的技术总监，也是脑图谱研究的合著者神经科学方法杂志。

动物科学系副教授、地图集研究的资深作者瑞恩·迪尔格(Ryan Dilger)补充说，“这是关于我们区分大脑的一部分和另一部分的能力。”例如，分辨率越高，我们就越能确定这部分就是海马体。需要图谱的部分原因是，在这一领域工作的每个研究小组都要一致地引用大脑的相同部分或区域。我们必须有共同的术语和基础设施，才能说同样的语言。”

为了建立更新的图谱，研究人员在贝克曼生物医学成像中心使用最先进的西门子Prisma 3t MRI扫描仪对4周和12周大的猪进行麻醉和扫描。每个年龄层的多头猪的扫描结果被平均成每个年龄层的一个图谱，以解释个体之间的差异。随后，研究人员识别并数字化分离了26个感兴趣的区域，如小脑、髓质、左右皮质和其他区域，并提供了猪体内每个区域的体积标准。

“我们不仅提供了整个大脑的绝对体积和相对体积，还提供了灰质、白质、脑脊液等组织，以及所有感兴趣的不同区域。那些规范性数据可以作为其他个人的参考，他们可能有兴趣了解一种特定的干预是如何影响猪的大脑生长或发育的，”伊利诺斯州神经科学项目的博士生、地图集研究的主要作者Joanne Fil说。

之前的猪脑图谱已经被世界各地的研究人员用来推进神经科学研究，到目前为止已经下载了约450次。该图谱所带来的集体发现远远超出了儿童营养的范畴，还包括对微生物-肠道-大脑轴的更深入了解，这似乎与常见的临床情况有关。

迪尔格说，新的图谱将给研究人员提供更精确的大脑视图，使更先进的发现成为可能。随着年老猪地图册的增加，他们将能够进一步扩展他们的发现。

在24周龄或6个月时，猪的性成熟。我们预计，到这个年龄，猪将拥有它的大部分，如果不是全部的话大脑发育完成,”费尔说。“所以现在我们能够看到我们的干预是如何影响猪的发育的，不仅在早期，而且在成年期。”

Fil补充说，研究还提供了一个详细的过程，他们使用创建阿特拉斯，为研究人员提供了绘制其他动物地图册的蓝图。

但有很多值得说的猪作为一种重要的生物医学研究动物。ob欧宝直播nba

“你可以用老鼠来研究大脑的发育，但在一些研究中，老鼠的大脑在一些重要方面与人类的大脑不相似。而且，你不能真正直接研究干预对人类大脑的影响，因为尽管我们可以让人们进入扫描仪，我们不能总是改变他们的饮食和测试不同的成分，”萨顿说。

“所以猪正处于最佳位置:它的大脑大小适合人类的核磁共振扫描仪，猪的大脑发育与人类的非常接近。我们有工具可以非常详细地研究它，特别是在这个校园里，用它做一些伟大的事情。猪是研究大脑的最佳选择。”

迪尔格补充说:“我们正在猪身上使用真正的人类临床设备。我们有效地，非侵入性地，在猪的大脑还活着的时候用显微镜观察它。这是好处。在猪的一生中，我们可以多次虚拟地窥视猪的大脑内部，看看它的大脑是如何在结构上发育的。”

这篇文章，“高分辨率磁共振成像基础地图集的年轻和青少年家养猪(Sus scrofa)，”发表在神经科学方法杂志。

---

---