中科院繪制246個精細亞區的全新人類腦圖譜

　　中國科學院日前發布消息，該院自動化研究所腦網絡組研究中心蔣田仔團隊聯合國內外其他團隊經過6年的努力，成功繪制出全新的人類腦圖譜，即腦網絡組圖譜。

　　該項研究的最新成果——全腦精細分區圖譜及其全腦連接圖譜在國際學術期刊《大腦皮層》上在線發表。

　　中科院自動化所團隊突破了100多年來傳統腦圖譜繪制的瓶頸，提出了“利用腦結構和功能連接信息”繪制腦網絡組圖譜的全新思路和方法。他們繪制的腦網絡組圖譜包括246個精細腦區亞區，比傳統的Brodmann圖譜精細4到5倍，具有客觀精準的邊界定位，第一次建立了宏觀尺度上的活體全腦連接圖譜。

　　據悉，近三十年來，以非侵入性磁共振技術為代表的一批成像技術可以在體、無創地對人腦以前所未有的時空分辨率進行成像，可以測量包括腦的形狀和大小，連接腦不同區域的神經纖維，以及腦不同回路或通路的功能活動變化等。利用磁共振成像技術在獲取大樣本活體腦影像的基礎上，能夠對腦結構和功能區進行精細劃分并制作出適用活體個體的腦圖譜。

　　目前雖然已經有一些基于磁共振圖像構建的腦圖譜，但是基本都是基于結構磁共振成像，在腦區劃分上主要基于溝回拓撲分布，而且腦區定義非常粗糙，甚至存在明顯的錯誤，很難與腦的功能解剖相對應。

　　目前，腦網絡組圖譜已經引起國內外同行的高度關注，例如歐盟人腦計劃(Human Brain Project, HBP)即將在其神經信息平臺(Neuroinformatics Platform, NIP)公開發布該圖譜，國際神經信息學協調委員會(International Neuroinformatics Coordinating Facility，INCF)已在第一時間在線發布了人類腦網絡組圖譜。此外，一些國際著名神經影像分析軟件平臺，如SPM，FSL等都將腦網絡組圖譜作為主要人類腦圖譜提供給用戶使用。

　　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，而且在體定量描繪了不同腦區亞區的解剖與功能連接模式，并對每個亞區進行了細致的功能描述。

　　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，為實現腦科學和腦疾病研究的源頭創新提供基礎。

　　腦網絡組圖譜能夠提供每個亞區的結構和功能連接模式，從而明確每個亞區的組織模式及功能意義，這為在宏觀尺度上研究腦與行為的關系提供了不可或缺的工具，將加深對于人類精神和心理活動的認識，為理解人腦結構和功能開辟了新途徑，并對未來類腦智能系統的設計提供重要的啟示。

　　此外，腦網絡組圖譜能夠提供的個體化的精細腦區亞區以及定量的連接模式，不僅為神經及精神疾病的新型治療技術提供準確的定位，而且還將為腦中風損傷區域及癲癇病灶的定位、神經外科手術中的腦膠質瘤的精確切除、以及對功能腦區更嚴格有效的保護做出貢獻，從而能夠極大程度地推動此類技術在臨床神經精神疾病治療的應用，提高診斷質量與治療效果。

　　腦網絡組圖譜是人類腦圖譜發展和神經技術進步的必然趨勢，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，它能為解析神經及精神疾病神經環路的結構和功能異常，并為發展新一代診斷、治療技術方法奠定堅實的基礎。