海马解剖及MR诊断
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大脑海马区解剖:海马区示意图机能原理美国生物科技网在2003年6月10日报道,美国哈佛大学(Harvard University)与纽约大学(NYU)科学家共同发现了大脑海马区的运转机制——大脑海马区是帮助人类处理长期学习与记忆声光、味觉等事件(即叙述性记忆)的主要区域。
借着研究海马区神经元的活动情形,研究人员发现大脑叙述性记忆形成的方法。
而这个发现对于证明海马区记忆学习的可塑性,也提供了最有利的证据。
从1950年代起,科学家就已经注意到大脑海马区与记忆间的关系。
但却一直无法把记忆与海马区间的神经活动相连结。
如果切除掉海马区,那么以前的记忆就会一同消失。
但是“海马区的神经细胞又是如何把信息固定下来的”这个问题一直没能解决。
科学家发现一些分子参与到了记忆的形成。
此外,神经细胞突触的形成也与记忆相关联。
但是,科学家目前对于记忆的运作机制的了解还不够——而这一机制对于理解我们自身是非常重要的。
纽约大学研究人员利用电极(electrodes),监控学习中的猴子大脑神经活动的情形。
之后再用哈佛大学研究人员研发出的“动力评估演算系统”(dynamic estimation algorithms)分析记录下来的行为与神经信息。
在研究进行的过程中,研究人员每天都让猴子观看由四个类似物重叠的复杂影像。
当猴子从试误学习中知道各影像的位置时,就可以得到报偿。
在此同时研究人员观察猴子海马体内神经元的活动情形,结果他们发现有的细胞神经活动的改变曲线,与猴子学习的曲线平行。
这表示这些神经元与新的联想记忆形成有关。
而由于这些神经活动在猴子停止学习后仍然有持续进行的现象,因此,研究人员推测其中的部分细胞,应该与长期记忆的形成有关。
磁共振(MRI)海马、颞叶扫描技术检查前准备: 检查前去除患者身上的金属异物。
线圈:头颅正交线圈或相控阵线圈。
体位:仰卧位,头先进,身体与床体保持一致,使扫描部位尽量靠近主磁场及线圈的中心,双手置于身体两侧,头部用海绵垫固定。
定位位置:双眉中心连线。
常规扫描方位:横断位,冠状位,必要加SAG。
横断面:BH Calibration Scan,横轴位扫描校准序列如使用相控阵线圈,所有序列需进行扫描校准序列,如使用头颅正交线圈则不需扫描校准序列。
中心定于扫描部位的中心位置,层厚8MM,单次采集,如范围不够,可增加层厚。
相控线圈需使用Asset或Pure针对相应的线圈进行校准。
Pure可改善多通道线圈图像的均匀性,Asset可加快扫描速度。
频率编码为前后。
横轴位: Ax T2 FSE 横轴面T2加权序列在冠状面及矢状面上定位,在矢状位上定位线平行海马的走形,冠状位上调整角度,使定位线平行两侧颞叶连线,扫描范围包括整个海马结构(如扫描颞叶应包括整个颞叶结构),需包括整个病变范围。
如采用螺旋桨成像序列,可改善图像质量。
使用上下饱和带,可减轻血管搏动伪影。
频率编码方向为前后。
冠状面:COR T2 FLAIR,冠状面T2水抑制序列在矢状位和横轴位上定位。
在矢状面上找到显示海马结构最好的层面,定位线垂直于海马的走形,在横轴位上调整角度,使定位线垂直于大脑中线,双侧对称扫描。
扫描范围包括整个海马结构(如扫描颞叶应包括整个颞叶结构),需包括整个病变范围。
添加上下饱和带,减小血管搏动伪影。
频率编码方向为上下方向。
冠状面:COR T1 FLAIR,冠状面T1水抑制序列复制COR T2 FLAIR定位线。
添加上下饱和带,减小血管搏动伪影。
频率编码方向为上下方向。
该序列注意TR与TI时间选择,否则会影响图像对比度。
矢状面:SAG T2 FSE,矢状面T2序列在横轴位和冠状位上定位,在横轴面上找到显示海马结构最好的层面,分别在两侧定位使定位线平行于海马的走形,在冠状位上调整角度,使两侧分别于两侧颞叶底垂直,范围包括整个海马结构(如扫描颞叶应包括整个颞叶结构),需包括整个病变范围。
海马体的影像学研究揭示大脑活动的窗口海马体是大脑内重要的神经结构之一,被广泛认为参与了学习、记忆和空间导航等认知功能。
近年来,随着医学影像学技术的快速发展,人们对海马体的研究也取得了重要突破。
影像学研究揭示了海马体在大脑活动中的关键作用,为理解认知过程和神经系统疾病的发生机制提供了重要线索。
一、海马体的影像学研究方法1. 脑部磁共振成像(MRI)脑部磁共振成像是一种非侵入性的影像学技术,可以获得高分辨率的脑部结构图像。
通过MRI技术,研究者可以观察到海马体的形态和大小变化,并对其结构进行定量分析。
比如,使用MRI可以检测到海马体萎缩,这在老年性痴呆症等疾病中常见。
2. 功能磁共振成像(fMRI)功能磁共振成像是一种基于血氧水平依赖性信号的影像学技术,能够反映脑活动的特定区域。
通过fMRI技术,研究者可以观察到海马体在不同认知任务下的激活情况。
比如,在记忆任务中,海马体活动明显增加,表明其在记忆过程中的重要作用。
3. 脑电图(EEG)脑电图是一种记录脑电活动的技术,可以检测到脑电信号的时域和频域变化。
海马体的电活动可以通过头皮表面的电极阵列进行记录。
通过分析脑电图信号,研究者可以揭示海马体在不同认知任务或疾病状态下的电活动特征。
二、海马体在大脑活动中的重要作用1. 记忆与学习海马体被认为是大脑中重要的记忆和学习中心。
通过影像学研究,研究者发现,海马体在学习新信息和记忆过程中扮演着关键角色。
在学习阶段,海马体可以将信息从临时储存区传输到长期记忆区,形成持久的记忆痕迹。
随着记忆的巩固,海马体活动逐渐减少,而其他与记忆相关的脑区则开始活跃。
2. 空间导航海马体还参与了空间导航和位置记忆的过程。
研究表明,通过fMRI技术可以观察到在进行空间导航任务时,海马体表现出特定的激活模式。
这些激活模式与大脑对空间信息的整合和定位密切相关。
通过对海马体活动的观察,研究者可以更好地理解人类空间认知和导航行为的神经基础。
【临床应用】海马MRS扫描技巧癫痫是一种临床常见病,临床医生遇到此类患者,往往会开MRI 检查,要求进行海马MRS扫描。
众所周知,海马毗邻颅底,会受到磁敏感效应的严重影响,往往扫描谱线质量不佳。
本文简单介绍海马单体素和多体素扫描技巧。
1. 单体素海马MRS扫描首先在Sag T1WI垂直于海马,快速扫描oblique Cor T2(扫描时间25s)做定位像,大致如下图然后,在COR图像中选择海马的中间层面作为MRS定位像。
注意,将Length修改为30×15×10左右,此时基本上可以包全单侧整条海马。
Tips单体素MRS优点在于信噪比更高,但是空间分辨率太差,所以目前多体素海马MRS需求日益盛行。
2. 多体素COR海马波谱成像首先确保扫描序列的plane选择为oblique,定位像也可以选择多体素所使用的COR T2WI。
如下图所示,为9个体素的MRS定位。
需要注意的是,我们的ROI选择时,海马上方正常脑组织进行大范围覆盖。
这样做的好处是,线宽(line width)和水抑制水平(water suppression level)可以做的更好。
饱和带添加时,考虑到干扰都在颅底,所以只加了两条饱和带。
在functool后处理工具进行后处理时,出现以下问题,体素难以完全置于目标组织。
此时,可以通过网格调整。
步骤如下,先打开网格工具,然后鼠标左键可以移动网格,注意会出现蓝色网格,这些蓝色的网格就是我们可以重新定义的体素位置。
然后点击brain,打开advanced setting工具,选择shifting选项卡,依次点击sinc和compute即可。
Tips需要注意的是,COR海马MRS扫描的范围问题。
从SAG来看,海马是一个前后走行的长条形解剖组织,所以COR海马MRS 扫描无法包含整条海马,如下图3. 多体素AX海马波谱成像首先在Sag T1WI平行于海马,快速扫描oblique Ax T2(扫描时间25s)做定位像。
海马结构及图 Hessen was revised in January 2021海马结构,希望有所帮助海马结构(hippocampal formation,HF)属于脑的边缘系统(1imbic system)中的重要结构,与学习、记忆、认知功能有关,尤其是短期记忆与空间记忆。
海马皮质从海马沟至侧脑室下角依次为分子层、锥体层和多形层。
齿状回也分三层:分子层、颗粒细胞层和多形层。
依据细胞形态、不同皮质区的发育差异以及纤维排列的不同,将海马分为4个区,即CAl、CA2、CA3、CA4区。
海马结构是大脑边缘系统的重要组成部分.在进化上是大脑的古皮质,位于大脑内侧面颞叶的内侧深部,左右对称。
一般认为海马结构由海马或称Ammon角、齿状回、下托及海马伞组成,结构比较复杂。
在功能和纤维联系上,不仅与嗅觉有关,更与内脏活动.情绪反应和性活动有密切关系。
细胞学研究表明,海马头部主要是由CAI区折叠而成,而CAI区对缺氧等损伤最为敏感,也被称为易损区,因此海马头部也是最易发生病变的部位。
海马结构由海马(hippoeampus)、齿状回(dentate gyrls)、下托(subiculum)和围绕胼胝体的海马残体(hippoeampal rudimerit)组成,其中海马为体积最大最主要的部分。
大脑海马(hippocampus)是位于脑颞叶内的一个部位的名称,人有两个海马,分别位于左右脑半球. 它是组成大脑边缘系统的一部分,担当着关于记忆以及空间定位的作用. 名字来源于这个部位的弯曲形状貌似海马 (希腊语 hippocampus).在阿兹海默病中,海马是首先受到损伤的区域; 表现症状为记忆力衰退以及方向知觉的丧失。
大脑缺氧(缺氧症)以及脑炎等也可导致海马损伤 .在动物解剖中, 海马属于脑的演化过程中最古老的一部分。
来源于旧皮质的海马在灵长类以及海洋生物中的鲸类中尤为明显。
虽然如此, 与进化树上相对年轻的大脑皮层相比灵长类动物尤其是人类的海马在端脑中只占很小的比例。
海马磁共振增强扫描时间
海马磁共振增强扫描(MRI)是一种非侵入性的影像学检查方法,用于观察大脑中海马体的结构和功能。
海马体是大脑中负责记忆和
空间导航的重要部分,因此对其进行准确的检查对于诊断和治疗许
多神经系统疾病至关重要。
在进行海马MRI时,扫描的时间是一个非常重要的因素。
通常
情况下,海马MRI的扫描时间较长,可能需要30分钟至1小时不等。
这是因为海马体位于大脑深部,其结构复杂,需要更多的时间来获
取高质量的影像。
然而,随着技术的不断进步,海马MRI的扫描时间正在不断缩短。
新的MRI设备和成像技术使得海马MRI的扫描时间大大缩短,
有些设备甚至可以在几分钟内完成整个扫描过程。
这种技术的进步
不仅提高了患者的舒适度,也使得医生能够更快速地获取必要的信息,从而更准确地诊断和治疗患者。
此外,缩短海马MRI的扫描时间还有助于减少成本和提高效率。
较短的扫描时间意味着可以为更多的患者提供服务,减少等待时间,同时也减少了设备的占用时间,降低了医疗资源的浪费。
总之,海马MRI的扫描时间对于患者的舒适度、医生的诊断准确性以及医疗资源的利用效率都具有重要意义。
随着技术的不断进步,我们有理由相信海马MRI的扫描时间会进一步缩短,为患者和医生带来更多的好处。