同時進行深部腦刺激(DBS)和功能磁共振成像(fMRI)，是闡明腦功能連接和探索DBS治療的神經調節機制的有力工具。由于DBS電極的MRI兼容性較差，導致MRI掃描大面積腦區受阻，以往的DBS-fMRI研究無法提供完整的激活模式圖。在這里，我們制備的石墨烯纖維(GF)電極在9.4T時具有高電荷注入容量和近乎沒有的MRI偽影。在帕金森病大鼠的丘腦底下核(STN)上裝有GF電極的DBS-fMRI，顯示出沿基底神經節-丘腦皮層網絡的穩健血液氧合水平依賴性反應，其頻率依賴性，某些區域的反應是以前無法檢測到的。此完整圖譜表明，STN-DBS可能是通過正畸和反顯信號傳播來同時調制運動和非運動路徑。使用GF電極的DBS-fMRI具有完整、無偏差的激活模式映射能力，可以為了解各種神經障礙的DBS治療機制提供重要的見解。
Fig. 1 GF電極表征。
Fig. 2 帶有GF雙極電極的STN–DBS可減輕6-OHDA損傷大鼠的帕金森氏運動障礙。
Fig. 3 MRI偽影的體內評估。
Fig. 4 STN–DBS與GF電極在PD大鼠中誘發的BOLD激活圖。
Fig. 5 用帶GF電極的STN-DBS誘發PD大鼠選定的解剖定義的ROIs上的BOLD信號時間序列。
Fig. 6 BOLD響應與移動速度變化之間的相關性。
相關研究成果于2020年由北京大學Xiaojie Duan課題組，發表在Nature Communications(https://doi.org/10.1038/s41467-020-15570-9)上。原文：Full activation pattern mapping by simultaneous deep brain stimulation and fMRI with graphene ?ber electrodes。
本帖摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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