Rss & SiteMap
生物器材论坛 http://www.bio-equip.com/
最新脑图谱将大脑皮层分区细化一倍
大脑褶皱的外皮层是我们高级认知、感觉和行动的所在地。几个世纪以来,研究者已经通过各种方法绘制了其图谱,但这次的新尝试旨在为神经系统科学家们提供明确、现代化的脑图谱,其努力是标志性的。
Nature报道了此项工作,其数据可以在线获得。
迄今为止,该研究是人脑连接组项目中最具代表性的成果。人脑连接组项目(HCP)是由美国牵头的合作项目,旨在阐明人类脑部的链接,以及它们如何影响行为。
“巨大的努力”
帝国理工学院的Emma Robinson博士是《Nature》论文的合著者之一,同时也是牛津大学团队的一员,该团队为项目中庞大的数据流分析编写了软件。
“这是整个HCP项目中我们为之努力的高潮”她说,“Matthew Glasser与David Van Essen(来自华盛顿大学)为论文付出了巨大的努力,他们手动为各脑区添加了标签,提取了所有数据流,并尝试收集非常高质量的图片,以及他们最高水平的图片处理技术。”
团队使用了几种不同形式的信息,以确定每个脑半球中180个分区的边界,这些信息来自于对210个人的漫长扫描过程。首先,要考虑到一些物理性质,比如全皮层内检测到的髓磷脂,其是包裹神经纤维的物质;或皮层折叠和厚度的多变性。研究者们还关注了脑部的活动。哪些脑区能够被特定的任务激活,比如阅读和赌博截然不同?以及一个区域的活动与其他区域活动相互联系和协调的强度如何。经过自动化计算工具分离初180个区域之后,团队便开始着手在210个个体脑组织的新鲜样品上,测试和确认计算的结果。个体之间的差异是不可避免的,但研究者们认为该图谱是迄今为止最详细的人类脑图谱。
Tim Behrens教授,牛津大学的计算神经学家,也参与了HCP项目,但并未被列为新论文的作者,他以“令人振奋”来形容这项成果。他说“很明显,在此之前已经有很多人做过脑区的分割,但这一次却因为其精准的水平而特别。论文对180个分区均进行了详细的描述,包括该分区与之前文献中分区的关系,以及其功能性质、解剖学特性等细节,在很长一段时间内将没有人做得比此更细致。我认为所有的神经学家都将是用这种分区。”
Simon Eickhoff教授在德国杜塞尔多夫大学研究脑部组织学,其并没有参与这项研究。他表示该图谱是建立在令人钦佩的丰富数据上的“真正重大进步”。他说:“这非常有用,其胜过了以往所有可以使用的描述”。不过,他不赞成将那97个新描绘出的区域称为“新分区”。
“如果我们翻看经典的脑图谱,可以发现,早在19世纪,就已经有了完整的脑图谱,每一个点都有标签,脑部的每一部分都已经看到了。这项工作的确清晰地定义了一些不精确甚至可能自相矛盾的认识,但是“新”是一个狡猾的用词。”
同时,Behrens教授表示,除了该图谱对神经学家和神经外科医生的功用之外,还将改变他对人类脑组织的看法。他说:“它改变了概念,脑组织不再被粗糙分区,比如50份,我们需要的是弄清楚它们在做什么。如果你有更多更好的数据,就能够逐步地细分,并且我们应该用这种更细致颗粒化的思路来思考脑组织。”