中國繪製全新人類腦圖譜

2020-11-26 科學網
中國繪製全新人類腦圖譜
為實現腦科學和腦疾病研究的源頭創新奠定基礎

 

記者近日從中國科學院獲悉,由中科院自動化所腦網絡組研究中心蔣田仔領銜的研究團隊,聯合國內外其他團隊,通過6年努力,成功繪製出全新人類腦圖譜——腦網絡組圖譜,首次建立了宏觀尺度上的活體全腦連接圖譜。全腦精細分區圖譜及其全腦連接圖譜近日在線發表於《大腦皮層》

「這是第一個在全新的腦區亞區尺度上的人類全腦連接圖譜。」中科院自動化所副研究員、該項目研究骨幹樊令仲說。該圖譜包括246個精細腦區亞區,以及腦區亞區間的多模態連接模式,突破了100多年來傳統腦圖譜繪製思想,引入了利用腦結構和功能連接信息對腦區進行精細劃分和腦圖譜繪製的新思想和方法,比傳統的布洛德曼圖譜精細4至5倍。

人類腦圖譜是理解腦結構和功能的基石。目前雖有一些基於磁共振圖像構建的腦圖譜,但在腦區劃分上主要基於溝回拓撲分布,腦區定義粗糙,很難與腦的功能解剖相對應。

腦網絡組圖譜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。「我們的團隊對不同類型的腦區進行了研究,建立了相關的計算理論與方法學新體系,相信會對每個腦區提供全新的認識。」樊令仲說,與傳統基於屍體標本的腦解剖圖譜相比,腦網絡組圖譜能基於活體腦獲取成像數據,且腦區劃分精細,構建周期短,可構建個體化、不同群組概率的腦圖譜。

這意味著,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、功能和連接模式等在內的綜合描述,為實現腦科學和腦疾病研究的源頭創新奠定基礎,加深對於人類精神和心理活動的認識,為理解人腦結構和功能開闢了新途徑,並對未來類腦智能系統的設計提供重要的啟示。(來源:中國科學報 丁佳 彭科峰 趙廣立)

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