記者20日從中國科學院獲悉:該院自動化研究所腦網路組研究中心蔣田仔團隊聯合國內外其他團隊,通過6年的努力成功繪製出全新的人類腦圖譜:腦網路組圖譜。日前,該成果已在國際學術期刊《大腦皮層》上線上發表。
據介紹,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,引入了腦結構和功能連接資訊對腦區進行精細劃分和腦圖譜繪製的全新思想和方法,比傳統的布羅德曼圖譜精細4—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。
人類腦圖譜是理解腦的結構和功能的基石。目前最常用的腦圖譜還是100多年前德國神經科學家布羅德曼在單個人的屍體組織標本上利用細胞構築繪製的腦圖譜,即布羅德曼圖譜,雖然國外有些實驗室試圖利用超薄切片技術、染色技術以及顯微觀察技術,基於腦標本的超薄切片構建細胞構築概率腦圖譜,希望在一定程度上細化布羅德曼分區,但是由於不能針對特定個體進行腦區劃分,而且耗時費力,其應用一定程度上受到限制。
蔣田仔團隊突破傳統腦圖譜繪製的瓶頸,提出了“利用腦結構和功能連接資訊”繪製腦網路組圖譜的思想,並聯合國內多家綜合性醫院及研究院所對腦網路組圖譜的繪製方法和功能驗證進行系統的研究,對腦網路組圖譜使用需要的工具和軟體進行了全面評測。
據介紹,腦網路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,並對每個亞區進行了細緻的功能描述。該圖譜的構建有望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整合結構、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。
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