美绘制人脑图谱 量化个体大脑差异

人脑图集通过国际互联网向所有注册用户免费开放。图集由大脑三维图像组成,它描绘了大脑活动,详细标注出负责语言、记忆、情感的各个功能区域。
  
  人类的大脑千差万别,没有两个人的大脑是完全相同的,即使同卵双胞胎的大脑也不相同。医生面对大脑时,凭什么判断它是否正常?科学家现在正努力理解“正常”大脑的标准究竟是什么?为此他们想到了绘制人类大脑图谱。
  


  经过十年的准备工作,今年夏天,绘制人类大脑图谱计划终于悄悄在美国洛杉矶大学启动。人类大脑图谱将建立在人脑图集基础之上,这个图集由7000个人脑的数字扫描图像编汇而成。这些大脑图像的主人分别来自4大洲7个国家,多数年龄在20岁至40岁之间,但也有7岁的幼童和90岁的老者。这些人中有普通正常人,也有被“老年痴呆症”、“自闭症”、“酒精中毒”“精神分裂”等大脑疾病折磨的患者。更多的资料还在源源不断地被补充进来。

量化个体大脑差异

国际大脑图谱联盟的约翰・马兹塔博士说:“这一计划可以说是在沮丧和无奈之中诞生的。多年以来,全世界致力大脑结构/功能研究的人不得不面对这样一个事实,那就是没有两个大脑是完全一样的――形状、大小、功能无一相同。但是,它们究竟有哪些不同,如何进行对比,这些问题仍然没有答案。”

马兹塔的同事阿塞・托加博士透露,大脑图谱计划的首要目标是将个体大脑的差异量化。这些差异可为区别正常大脑和患病大脑提供线索。

免费向注册用户开放

人脑图集通过国际互联网向所有注册用户免费开放。图集由大脑三维图像组成,它描绘了大脑活动,详细标注出负责语言、记忆、情感的各个功能区域,并强调个体之间和特定群体之间在具体区域的差异。

研究者可按照不同分类调出不同的大脑图像组合,这些分类极其详细,比如说科学家可以搜索出所有20岁的左撇子亚洲女性的大脑图像,与90岁的左撇子男人进行比较。

无可预知的应用方向

对不同群体的对比研究可能得出意想不到的结果,最终产生人们始料不及的实际应用,比如小学课程改革。部分资料显示,大脑在特定年龄阶段对特定技能有更强的接收能力,那么追踪与特定技能相关的大脑区域的成长将有助于人们根据大脑吸收知识的特性,制定教育计划。

所有的大脑图像都经过伸展、收缩等处理,以达到统一参考标准,方便研究者做一一对应的比较。美国国家医学图书馆的迈克尔・J・阿克曼说,人脑图集所展现的“大图像”的清晰度是个别的脑扫描图像所无法企及的。“这就好比从一块拼图无法发现整体的美一样。”阿克曼是“可见人类计划”(Visible Human Project)的倡导者之一,可见人类计划是将人体各个部分的三维图像编汇成数字图集。

即使有了人脑图集的帮助,给人脑下结论仍然是棘手的工作。美国Rutgers大学大脑分析中心的史蒂芬・汉森说:“你很难判断具体哪个组织负责哪个功能,不同组织可能在不同时期进行重新连接,就像积木一样。” 

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中华网
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