神經影像學

能反映腦功能的影像方法有許多種。常見的方法可以分為有創的和無創的兩類。無創的方法包括基於電磁信號檢測的腦電圖（electroencephalography EEG）和腦磁圖（magnetoencephalography, MEG）；基於血氧水平依賴性測量的功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging, fMRI）；基於代謝水平測量的近紅外光譜（near-infrared spectroscopy, NIRS）技術等。此外，腦神經信息的獲取還可以採用有創的方法，包括神經元放電信號（Spikes）測量及皮層電位（electrocorticography, ECoG）的測量。上述測量方法的結果都可以在二維或三維空間中用圖像的方式加以顯示。

不同的神經影像學方法具有不同的空間分辨率和時間分辨率。圖1給出了不同成像方法各自的空間分辨率和時間分辨率。由於設備或操作層面上的限制，目前普遍採用的方法是腦電（EEG）和功能磁共振成像（fMRI）。

圖1 神經影像學方法

應用前景

“瞭解腦”、“保護腦”和“創造腦”是許多國家制定腦科學發展計劃的目標和宗旨。其中“瞭解腦”不僅僅是瞭解大腦的解剖結構，更重要的是瞭解大腦的工作機制，特別是大腦產生高級認知活動（學習、思維、語言、記憶、情感等）的機制。神經影像學為“瞭解腦”提供了有力的技術手段。

從腦功能研究的發展過程看，最初階段人們的研究着眼在相對孤立的功能腦區的研究。依據人類在感覺（視覺、聽覺、觸覺）、感知與認知層面不同腦區被激活的狀態，研究人員曾將大腦劃分成不同的功能區，並認為不同的腦區對應着不同的腦功能。不過，近年來的大量研究成果證實了所謂獨立的腦功能區在功能上並不獨立，各個功能區乃至在更細微的程度上存在大量功能上的和效能上的連接關係。如今，腦功能影像的研究已經更多的是從功能區的隔離（functional segregation）走向了功能區的整合（functional integration）。

研究大腦活動中的功能連接關係，既要求高分辨率的空間定位，還要求能反映這種連接關係的時間過程。單靠一種模式的成像方式往往難以達到目的。為此，多模式腦成像方式的融合成了一種可能的解決方法。近年來，充分利用磁共振成像的高空間分辨率和腦電信號的高時間分辨率，並將兩方面的信息整合到一起，成了大家關注的一個重要領域。