劉燦中

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中國科學院自動化研究所腦網路組研究中心蔣田仔團隊聯合國內外其他團隊透過6年的努力，成功繪製出全新的人類腦圖譜：腦網路組圖譜。

根據中科院報導，該圖譜包括246個精細腦區亞區，以及腦區亞區間的多模態連接模式，突破了100多年來傳統腦圖譜繪製思想，引入了腦結構和功能連接資訊對腦區進行精細劃分和腦圖譜繪製的全新思想和方法，比傳統的Brodmann圖譜精細4-5倍，具有客觀精準的邊界定位，第一次建立了宏觀尺度上的活體全腦連接圖譜。

自2011年以來，這項系統性研究工作的部分成果陸續在Journal of Neuroscience, Cerebral Cortex, Human Brain Mapping 等刊物上發表，累計20餘篇。

近日，全腦精細分區圖譜及其全腦連接圖譜在Cerebral Cortex上在線發表（題為：The Human Brainnetome Atlas: A New Brain Atlas Based on Connectional Architecture），引起國際學術界廣泛關注。

人類腦圖譜是理解腦的結構和功能的基石。腦圖譜的發展由腦科學自身發展及神經技術的重大突破等因素共同驅動，經歷了不同的歷史階段。

目前最常用的腦圖譜還是100多年前德國神經科學家Brodmann在單個人的屍體組織標本上利用細胞構築繪製的腦圖譜，即Brodmann圖譜，雖然國外有些實驗室試圖利用超薄切片技術、染色技術以及顯微觀察技術，基於腦標本的超薄切片構建細胞構築概率腦圖譜，希望在一定程度上細化Brodmann分區，但是由於不能針對特定個體進行腦區劃分，而且耗時耗力，其應用一定程度上受到限制。

近三十年來，以非侵入性磁共振技術為代表的一批成像技術可以在體、無創地對人腦以前所未有的時空解析度進行成像，可以測量包括腦的形狀和大小，連接腦不同區域的神經纖維，以及腦不同回路或通路的功能活動變化等。利用磁共振成像技術在獲取大樣本活體腦影像的基礎上，能夠對腦結構和功能區進行精細劃分並製作出適用活體個體的腦圖譜。

目前雖然已經有一些基於磁共振圖像構建的腦圖譜，但是基本都是基於結構磁共振成像，在腦區劃分上主要基於溝回拓撲分布，而且腦區定義非常粗糙，甚至存在明顯的錯誤，很難與腦的功能解剖相對應。

中科院自動化所腦網路組研究中心突破傳統腦圖譜繪製的瓶頸，提出了『利用腦結構和功能連接資訊』繪製腦網路組圖譜的思想。自2010年以來，該團隊在科技部、國家自然科學基金委以及中科院戰略性先導科技專項的資助下，聯合大陸國內多家綜合性醫院及研究院所對腦網路組圖譜的繪製方法和功能驗證進行系統的研究，對腦網路組圖譜使用需要的工具和軟體進行了全面的評測。