獼猴腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜。（中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所供圖）
中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所腦網(wǎng)絡(luò)組研究中心團(tuán)隊(duì)近日繪制出全新的獼猴腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜。該圖譜好比一幅“空間地圖”，將獼猴大腦劃分為304個(gè)精細(xì)腦區(qū)結(jié)構(gòu)，并且定量描繪了每個(gè)腦區(qū)的解剖和功能連接模式，為在宏觀尺度上明確大腦的組織模式提供了一項(xiàng)工具。
人類復(fù)雜的行為由大腦中不同的功能網(wǎng)絡(luò)所驅(qū)動(dòng)。這些網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上是大腦區(qū)域的集合，通過彼此之間的功能性連接進(jìn)行相互通信。
“獼猴作為研究人類認(rèn)知功能機(jī)制和模擬人類腦部疾病的理想模型，其在遺傳學(xué)、生理學(xué)和腦結(jié)構(gòu)上與人類高度相似?！敝袊茖W(xué)院自動(dòng)化研究所研究員蔣田仔說。
目前，大量腦科學(xué)研究將非人靈長類動(dòng)物研究作為闡明認(rèn)知神經(jīng)基礎(chǔ)并促進(jìn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的核心來源。因此，一份能夠描繪獼猴腦部空間組織架構(gòu)的全景式腦圖譜對于將研究成果從獼猴轉(zhuǎn)化到人類具有重要意義。
“這樣的圖譜可以表征不同區(qū)域的特征，包括連接性、結(jié)構(gòu)和幾何拓?fù)涞?，有助于我們理解腦的功能、發(fā)育發(fā)展和演化?！笔Y田仔介紹，研究人員在過去幾十年中嘗試創(chuàng)建各種獼猴腦圖譜，但多數(shù)都僅限于特定層面或特定區(qū)域的研究，無法全面揭示腦部組織規(guī)律及其功能的多樣性。
獼猴腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜作為一套描繪獼猴腦部空間組織架構(gòu)的全景式腦圖譜將克服現(xiàn)有圖譜的諸多缺陷，包括僅針對特定解剖區(qū)域、僅有單一模態(tài)信息等局限性。該圖譜不僅為多層面理解大腦功能工作機(jī)理提供了新的多模態(tài)“空間地圖”，也將推動(dòng)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、跨物種比較和大腦數(shù)字建模等重要研究領(lǐng)域的發(fā)展。
“在已有成果的基礎(chǔ)上，未來腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜將沿著跨物種腦圖譜、多模態(tài)多尺度腦圖譜方向發(fā)展，為診斷治療、跨物種研究和類腦智能啟發(fā)提供支撐。”蔣田仔說。
