我國科學(xué)家領(lǐng)銜繪制全新人類腦圖譜

中國科學(xué)院自動化研究所腦網(wǎng)絡(luò)組研究中心蔣田仔團隊聯(lián)合國內(nèi)外其他團隊成功繪制出全新的人類腦圖譜：腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜。該腦圖譜比目前國際通用的傳統(tǒng)腦圖譜精細4到5倍，在世界上第一次建立了宏觀尺度上的活體全腦連接圖譜。昨天，該圖譜已正式上線，供國內(nèi)外科技人員和臨床醫(yī)生免費使用。

人類腦圖譜是理解腦的結(jié)構(gòu)和功能的基石。腦圖譜的發(fā)展由腦科學(xué)自身發(fā)展及神經(jīng)技術(shù)的重大突破等因素共同驅(qū)動。目前最常用的腦圖譜還是100多年前德國神經(jīng)科學(xué)家Brodmann在單個人的尸體組織標(biāo)本上利用細胞構(gòu)筑繪制的腦圖譜，即Brodmann圖譜。雖然國外有些實驗室試圖利用超薄切片技術(shù)、染色技術(shù)以及顯微觀察技術(shù)，基于腦標(biāo)本的超薄切片構(gòu)建細胞構(gòu)筑概率腦圖譜，希望在一定程度上細化Brodmann分區(qū)，但是由于不能針對特定個體進行腦區(qū)劃分，而且耗時耗力，其應(yīng)用在一定程度上很受限制。目前也有一些基于磁共振圖像構(gòu)建的腦圖譜，但由于腦區(qū)定義粗糙，甚至存在明顯錯誤，很難與腦的功能解剖相對應(yīng)。

在這種情況下，中科院自動化所腦網(wǎng)絡(luò)組研究中心突破傳統(tǒng)腦圖譜繪制的瓶頸，提出了“利用腦結(jié)構(gòu)和功能連接信息”繪制腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜的想法。通過6年的努力，該團隊利用活體磁共振成像，成功繪制出全新的腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜。該圖譜包括246個精細腦區(qū)亞區(qū)。

“磁共振成像最大的優(yōu)勢，就是活體成像，且無任何輻射�！睋�(jù)科研人員介紹，腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜的構(gòu)建將引領(lǐng)人類腦圖譜未來發(fā)展從標(biāo)本走向活體，從粗糙走向精細，從單一的解剖結(jié)構(gòu)描述到集成結(jié)構(gòu)、功能和連接模式等多種知識的綜合描述，為實現(xiàn)腦科學(xué)和腦疾病研究的源頭創(chuàng)新提供基礎(chǔ)。

同時，該腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜能提供每個亞區(qū)的結(jié)構(gòu)和功能連接模式，從而明確每個亞區(qū)的組織模式及功能意義，這將為研究腦與行為的關(guān)系提供不可或缺的工具，在加深對人類精神和心理活動認(rèn)識的同時，也為理解人腦結(jié)構(gòu)和功能開辟了新途徑。它還將對未來類腦智能系統(tǒng)的設(shè)計提供重要啟示。

記者了解到，腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜能夠提供的個體化的精細腦區(qū)亞區(qū)以及定量的連接模式，不僅能為神經(jīng)及精神疾病的新型治療技術(shù)提供準(zhǔn)確的定位，而且還將為腦中風(fēng)損傷區(qū)域及癲癇病灶的定位、神經(jīng)外科手術(shù)中腦膠質(zhì)瘤的精確切除、以及對功能腦區(qū)更嚴(yán)格有效的保護做出貢獻，甚至可極大程度地推動此類技術(shù)在臨床神經(jīng)精神疾病治療的應(yīng)用，提高診斷質(zhì)量與治療效果。

目前，腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜已經(jīng)在其門戶網(wǎng)站上(http://atlas.brainnetome.org) 開放共享。

這一全新的腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜一經(jīng)公布便引起國內(nèi)外同行的高度關(guān)注。據(jù)悉，歐盟人腦計劃即將在其神經(jīng)信息平臺公開發(fā)布該圖譜；國際神經(jīng)信息學(xué)協(xié)調(diào)委員會也已在第一時間在線發(fā)布了人類腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜。（記者 劉歡）