人類的大腦是如何工作的？如果大腦「生病了」，醫生怎樣才能快速找到病灶、進行精準治療呢？想要解答這些問題，我們首先要對大腦有一個清楚的認識。
大腦是人體最複雜的器官，為了了解人腦的結構和功能，科學家們進行了大量的研究。要想知道大腦能運行什麼、操作什麼，首先要了解它是如何組織和連接的，這個複雜的腦部研究形成了腦圖譜。
腦圖譜相當於大腦的「地圖」，能為特定的腦結構進行「定位」，從而為複雜的腦部研究和治療提供「導航」，就像GPS地圖導航系統一樣。因此，腦圖譜一直以來都是研究腦結構和功能及腦疾病的重要手段。
德國神經學家科比尼安·布洛德曼上世紀初繪製出了第一份人類大腦皮層圖。據了解，這幅人腦皮層圖至今仍是比較大腦活動區域及其結構時最常用的參考資料。但由於技術限制，早期的腦圖譜研究存在局限性，如對功能複雜腦區的功能亞區便捷劃分不明確、缺乏精度、與大腦很多區域最新的解剖和功能數據不匹配等。
近年來，隨著腦影像數據採集設備和技術的進步，如高場強磁共振成像在活體上的應用，特別是彌散張量成像技術的發展，為腦網絡組圖譜繪製提供了技術基礎。
2016年，中國科學院自動化研究所腦網絡組研究中心藉助新技術，突破了傳統腦圖譜繪製瓶頸，提出了「利用腦結構和功能連接信息」繪製腦網絡組圖譜的想法，並通過6年的努力，成功繪製出全新的人類腦圖譜：腦網絡組圖譜。
該圖譜包括246個精細腦區亞區，不僅包含了精細的大腦皮層腦區與皮層下核團亞區結構，而且在體定量描繪了不同腦區亞區的解剖與功能連接模式，並對每個亞區進行了細緻的功能描述。
腦網絡組圖譜的構建將引領人類腦圖譜未來發展從標本走向活體，從粗糙走向精細，從單一的解剖結構描述到集成結構、功能和連接模式等多種知識的綜合描述，是未來腦科學研究的「利器」。例如在腦疾病方面，全新的腦圖譜有利於神經精神疾病的新型個性化治療方案的實施，通過腦網絡組圖譜準確定位腦內目標區域或者深部腦區的皮層連接腦區，然後進行刺激與擾動，進而改善患者的症狀。
總之，腦網絡組圖譜是腦科學、認知科學、認知心理學等相關學科取得突破的關鍵，能為解析神經及精神疾病神經環路的結構和功能異常以及發展新一代診斷、治療技術方法奠定堅實的基礎。
本文由中國科學院自動化研究所研究員 樊令仲進行科學性把關。
科普中國中央廚房
新華網科普事業部
科普中國-科學原理一點通
聯合出品
作者： 和卓琳 [責任編輯: 郭童]