在一项新研究中，研究人员使用两种先进的成像技术比较了人类脑干中神经纤维的方向：基于扩散磁共振成像 (dMRI) 的纤维束成像和偏振敏感光学相干断层扫描 (PS-OCT)。这些发现有助于结合这两种各具独特优势的技术，以增进我们对大脑微观结构的了解，并有助于为各种脑部疾病的早期诊断提供新技术。

亚利桑那大学的 Isabella Aguilera-Cuenca 在2024 年 9 月 23 日至 26 日于丹佛科罗拉多会议中心举行的光学 + 激光科学前沿(FiO LS) 会议上展示了这项研究。

阿吉莱拉-昆卡说：“随着寿命的增加和人口老龄化，神经退行性疾病变得越来越普遍，更好地了解大脑微观结构与这些疾病之间的联系将有助于开发更好的预防、检测和管理方法。”

神经纤维方向是大脑微结构的一个重要方面，因为它会影响大脑中的连接和通信路径。研究这种微结构的一种方法是使用 dMRI，这是一种利用水分子扩散来揭示结构连接的非侵入性成像方法。

dMRI 的一个特殊应用是扩散张量成像 (DTI)，它可通过一种称为纤维束成像的过程重建神经纤维通路。尽管 DTI 对脑组织环境的差异很敏感，但它无法检测特定的细胞变化，只能解析神经束，而不能解析单个轴突的方向。

PS-OCT 还可用于研究大脑微结构。它利用背散射光的特性和偏振变化来创建组织微结构的深度分辨横截面图像。该信息可用于以微米级分辨率识别纤维束并区分白质和灰质。然而，在脑组织等散射介质中，PS-OCT 只能对深度达几毫米的图像进行成像。