擴散磁共振成像／纖維束成像

擴散磁共振成像是一種利用普通腦部掃描儀來觀察水分子如何在活體腦組織內部漂移的方法——無需手術、不打造影劑、也沒有輻射。水分子從不會完全靜止，它們時刻在各個方向上抖動、游走，這種運動稱為擴散。其中的關鍵在於：這種游走並非處處同樣自由。大腦的遠距離連線由軸突構成——那是一根根細細的、像電纜一樣的纖維，常常成束捆紮並裹著一層富含脂肪的絕緣鞘——水分子能沿著這些纖維的長軸輕鬆滑動，卻很難橫向穿出纖維之外。透過測量在每一小塊組織中水分子朝哪些方向移動得最自由，掃描儀就能推斷出該處纖維的走向。

纖維束成像是接下來的一步：電腦把所有這些指向各方的小箭頭拼接起來，像順流而下追蹤一條河流那樣，從一小塊組織跟隨水流走向下一小塊，從而重建出連接不同腦區的長程通路——也就是白質纖維束。最終得到的，是活人腦內連線的一張彩色三維地圖，可用於研究各腦區如何相互連接、在神經外科手術中規劃如何避開重要纖維束，以及在中風或多發性硬化等病症中發現損傷。需要牢記的是：這張地圖是一種推斷，而非照片：纖維束成像是從水分子運動的線索中估算出可能的纖維路徑，在許多纖維交叉之處容易被誤導，因此那些漂亮的纖維曲線應當謹慎解讀。