人脑工程研究再获突破

2016-07-21 15:13:31 | 来源:中国证券网
  美国圣路易斯华盛顿大学的一个研究小组称,他们绘制出迄今最全面、最精确的人类大脑图谱,其中97个人类大脑皮层区域此前从未描述过,属于首次公布。
 
  据科技日报21日报道,一直以来,科学家试图描绘出一幅包含人脑连接性、功能和微观结构的高清图谱,但由于技术难度过大,这一设想一直未能成真。目前,绝大多数的大脑图谱都从较小的人群中得来,仅涉及上述特性的一小部分,这些限制导致大脑图谱“模糊不清”,且无法在个体间进行复制。
 
  新研究中,该大学的马修·格拉塞、大卫·冯·埃森和他们的同事借助机器学习技术,根据210位健康年轻成年人的大脑成像数据,绘制出了这幅精确的大脑图谱。这些年轻人都来自人类连接组计划。
 
  始于2010年的人类连接组计划相当于人类基因组计划的大脑版,是一项耗资高达4000万美元的项目,旨在通过扫描1200名健康成年人的大脑,比较他们大脑各区域神经连接的不同,以及由此导致的认知和行为方面的个体差异,最终描绘出人类大脑的所有神经连接情况。
 
  新的大脑图谱中,大脑的每个半球都分成了180个特定的皮层区,在共360个皮层区中,有97个区域第一次被描述。据悉,新图谱还在另外210位独立被试者中得到了验证。研究人员称,虽然存在个体差异,但他们在新被试者中准确地辨别出了这些区域。
 
  论文作者称,科学家现在就能使用这一解剖框架,将其与其他人脑造影方法进行比较,在已被定义的大脑区域发现与功能和疾病相关的信息。这幅被称为“人类连接组计划多模态分区1.0版”的神经解剖图谱未来还会进一步改进和升级。由于几乎适用于所有人,新图谱有望首先在神经手术中获得应用。此外,通过与灵长动物对比,它还可能提供有关人类认知演化的新见解。
 
  无独有偶,从中国科学院获悉,该院自动化研究所脑网络组研究中心蒋田仔团队联合国内外其他团队经过6年的努力,成功绘制出全新的人类脑图谱,即脑网络组图谱。该项研究的最新成果——全脑精细分区图谱及其全脑连接图谱在国际学术期刊《大脑皮层》上在线发表。
 
  全球各国投入重金研究的人脑工程无疑是实现这种假设的核心技术,而Berger教授团队这一成就也正是人脑工程领域一项突出进展。继欧盟投入10亿美元的“人类大脑计划”、美国投入30亿美元的“大脑基金计划”之后,“中国版人脑工程”计划也将成为国内科学界未来关注的重点。另外,我国的“十三五”规划纲要确定了一批科技创新2030重大科技项目和工程。其中,重大科技项目有6个,脑科学与类脑研究位列其中。(来源:中国证券网)
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