大腦網路地圖

大腦網路地圖

一支來自美國印第安那大學哈佛大學醫學院、瑞士洛桑大學洛桑聯邦理工學院等機構院所國際科研小組的研究人員創建出首張完整的大腦網路地圖,它的精細程度無與倫比。該圖反映了人類大腦皮層中負責高等思維的數百萬神經纖維

基本介紹

理論,實驗,作用,

理論

首張完整的高清晰度人類大腦皮層地圖首張完整的高清晰度人類大腦皮層地圖
如何相互連線和“交談”。更為重要的突破是,研究人員從中確定出了一個大腦單一網路核心(network core),它對於左右腦半球的工作都至關重要。新研究標誌著人類在理解自身最複雜和最神秘器官上的一大進步,同時也描述了一種新型無創技術,以便其他科學家能夠將構建數萬億大腦神經聯繫的高清晰地圖工作進行到底。這已經成為了一個新的科學領域--“神經連線組學”(connectomics)。在最新研究中,研究人員利用先進的擴散核磁共振技術(Diffusion MRI)對人類大腦進行成像,這種無創成像技術主要依據水分子在腦組織中的擴散來評估神經纖維連線的軌道。而該技術的高敏感度變種--擴散光譜成像(diffusion spectrum imaging,簡稱DSI),則能夠描述通過某一位置的多重神經纖維的定向性。最新研究正是將該技術套用於整個人類大腦皮層,才得到了其中數百萬神經纖維的網路地圖。進一步的計算分析表明,人類大腦皮層中存在著對神經連通性起中樞作用的區域,研究人員形象地將其稱為大腦的“集線器”(hub)。令人驚訝的是,研究表明所有受試者的大腦都擁有單一的高度密集連線的結構核。論文作者之一、美國印第安那大學的神經學家Olaf Sporns表示,“我們發現該結構核位於大腦皮層的中央後部,它同時騎跨著左右腦半球。這是以前人們不知道的。”而接下來的問題就是新的大腦連線網路是否負責塑造著大腦的動態活動性。

實驗

為了驗證這一點,研究人員利用fMRI和DSI兩種方法檢驗了5位受試者的大腦,並比較觀測到的大腦活性與深層神經纖維網路間的接近度。Sporns說,“結果表明,它們關係十分緊密。

作用

我們可以測定出了大腦解剖學和大腦動力學的顯著相關性。這意味著如果知道大腦如何連線,我們就能預測它將做什麼。”

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們