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科学家创造世上首批人脑3D高清地图

发布时间:2021-01-05 12:02:25 阅读: 来源:钢筋调直机厂家

科学家创造世上首批人脑3D高清地图

凤凰科技讯北京时间3月8日消息,英国每日邮报报道,近日科学家发布了一组大脑的高质量图片,并声称这对我们理解大脑会产生“重大影响”——帮助探索大脑回路和个人行为之间的关系。这是10家研究院100多名科学家长达5年的研究成果。这个人脑连接组项目(HumanConnectomeProject)包括来自欧洲和美国的科学家,旨在利用先进的大脑成像方法搜集数据,并将获得的数据免费共享,以便世界各地的科学家进一步探索人体的大脑回路。

图:人类大脑皮层的“功能连通性”的地图。 最初发布的数据包括从68名健康成年志愿者身上获得的大脑成像扫描以及行为信息,也即在人格、认知能力、情绪特征和感知功能方面的个人差异。尤其值得注意的是最新数据具有更高的分辨率,因此比传统大脑扫描获得的数据更细节。

图:大脑正处于休息状态时的核磁共振成像扫描。 在未来几年,参与研究的志愿者数量将会上升直到达到研究人员的最终目标——1200人。人脑连接组项目是由美国华盛顿大学圣路易斯分校的神经生物学家大卫?冯?埃森(DavidVanEssen)博士带领进行的。

图:研究小组产生的其中一幅“连接地图”,展示了志愿者大脑的通道。 该项目将发布所有获得的数据,供全世界的科研人员共享。埃森说道:“通过分享这些独特的数据,并在每个季度持续的发布最新数据,人脑连接组项目将帮助科学界着手开始探索大脑回路和个人行为之间的关系。人脑连接组项目将对我们对健康成年人大脑的理解产生重要影响,它也将为未来项目做好准备,以测定各种各样的影响人类健康的大脑疾病所导致的大脑回路发生的变化。”

发布的数据包括利用两种不同的核磁共振成像方法获得的每个被试者个体的大脑连通性信息。其中一种方法是基于功能性核磁共振成像信号产生的自发性波动,它会在时间和空间维度产生非常复杂的样式并贯穿整个大脑灰物质。另一种漫射成像则提供了有关长距离“接线”的信息——这是一种穿越大脑白物质的解剖学通道。

图:对20名成年个体大脑扫描的复合图像。黄色区域和红色区域与大脑右半球顶叶有关。 每一个被试者在执行一系列活动时,大脑都在同时被扫描,因此会提供有关大脑激活模式的大量信息。在获得每个个体大脑扫描信息的同时也获得了他们的行为信息。有些个体是来自同一家庭,包括兄弟姐妹,有些甚至是双胞胎,这将帮助我们研究大脑回路的遗传性。当被试者参与涉及听故事的任务时,大脑的黄色和红色区域被激活,而参与涉及算数计算的任务时绿色和蓝色区域则被激活。

美国华盛顿大学医学院神经信息学研究组总监、放射学副教授丹尼尔?马库斯(DanielMarcus)博士说道:“人脑连接组项目体现了分享大脑成像数据方面的重大进步,这将加速未来人类健康和疾病问题方面有关人脑的新发现。”(编译/严炎刘星)

图:大脑灰物质的激活。当被试者观看人脸时,黄色和红色区域被激活。

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