定量刻画人脑功能组织模式的新指标建立-车市号

定量刻画人脑功能组织模式的新指标建立

中国战略新兴产业

23448 2024-04-27

科技日报记者陆成宽

记者17日从中国科学院自动化研究所获悉，该所科研人员建立了能定量刻画人脑功能组织模式的新指标。该指标能够在个体水平上刻画人脑不同脑区参与功能网络的空间分布模式，并进一步探索该模式背后的生物学基础。相关研究成果在线发表于《神经科学杂志》。

人类行为由大脑中不同的功能网络驱动。这些功能网络本质上是大脑区域的集合，它们通过彼此之间的功能性连接进行相互通信。

“虽然已经有大量研究探索了大脑功能网络在行为中的作用，但是人脑不同脑区到底参与了哪些功能网络，至今仍是一个未解之谜。”论文共同通讯作者、中国科学院自动化研究所研究员蒋田仔说，这个问题背后是人脑如何在三维空间中协调功能网络之间的空间关系。

此次，基于大规模、高质量人脑功能磁共振数据，科研人员获取了不同尺度的个体化脑功能网络，并提出了脑功能网络在空间上共表征的概念，建立了共表征特异性和共表征普遍性的定量指标。

“我们发现，新建立的指标能够在不同尺度功能网络的定义下，获取稳定的共表征模式，并表明共表征模式的本质性。”蒋田仔说。同时，科研人员通过评估与髓鞘相关的神经解剖学和转录组学特征，证明了脑髓鞘化结构在塑造共表征模式中的关键作用。此外，研究还发现，个体脑功能的共表征模式与个体行为测试表现之间存在显著的预测关系。

蒋田仔表示，这项研究加深了对大脑功能组织模式的理解，揭示了脑区参与到不同脑功能网络的模式，并探索了其背后的解剖学基础和遗传因素；研究在个体水平上提出的定量化指标，有望在脑科学与脑疾病研究中发挥重要作用。

（中国科学院自动化研究所供图）

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