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劍橋大學的研究人員表示，一種用於繪製大腦線路的新技術相對簡單，它顯示了個體大腦區域的連接與智力之間的關係。
近年來，科學家們共同努力繪製大腦中的連接圖 - 即所謂的“連接組” - 並瞭解這與人類行為（如智力和心理健康障礙）的關係。
現在，在發表在“ 神經元 ”雜誌上的研究中，由劍橋大學和美國國立衛生研究院（NIH）的科學家領導的一個國際小組已經證明，可以通過分析常規來建立連接組的地圖。使用磁共振成像（MRI）掃描儀進行腦部掃描。
該團隊比較了296名典型的青少年志願者的大腦。然後他們的結果在另外124名志願者的隊列中得到驗證。該團隊使用傳統的3T MRI掃描儀，其中3T代表磁場的強度; 然而，劍橋最近安裝了功能更強大的西門子7T Terra MRI掃描儀，應該允許這種技術更精確地繪製人腦。
典型的MRI掃描將提供大腦的單個圖像，從中可以計算大腦的多個結構特徵。這意味著可以使用多達十種不同的特徵來描述大腦的每個區域。研究人員表明，如果兩個區域具有相似的輪廓，那麼它們被描述為具有“形態相似性”，並且可以假設它們是連通網絡。他們使用公開可用的MRI數據對31 只幼年恆河猴進行了驗證，以與該物種中的“金標準”連通性估計值進行比較。
利用這些形態測量相似性網絡（MSN），研究人員能夠建立一個地圖，顯示“樞紐” - 大腦網絡不同區域之間的主要連接點 - 之間的連接是否良好。他們發現大腦區域MSN中的連接與高階函數（如問題解決和語言）以及智能相關聯。
“我們看到了高階大腦區域的'低俗' - 換句話說，他們與網絡其他部分的密切關係 - 以及個人智商之間的明確聯繫，”劍橋大學博士候選人Jakob Seidlitz解釋道。和NIH。“如果你認為樞紐能夠促進大腦周圍的信息流動，那麼這就有意義了 - 連接越強，大腦處理信息就越好。”
雖然IQ在參與者中各不相同，但MSN約佔這種變化的40％ - 由7T掃描儀提供的更高分辨率的多模態數據可能能夠解釋個體差異的更大比例，研究人員。
“但這並沒有告訴我們，這正是這種變化的來源，”Seidlitz補充道。“是什麼讓某些大腦與其他大腦聯繫更緊密 - 例如，它取決於他們的遺傳學或他們的教育培養？這些聯繫如何在發展過程中加強或削弱？”
劍橋大學精神病學系主任埃德·布爾莫爾教授說：“這可能讓我們更接近能夠從腦部掃描中獲得智能，而不必依靠智商測試。” “我們新的繪圖技術還可以幫助我們瞭解精神健康障礙的症狀，如焦慮和抑鬱，甚至是精神分裂症，是由於大腦內的連接性差異引起的。”#清風計劃#
更多信息： Jakob Seidlitz等，Morphometric Similarity Networks Detect Microscale Cortical Organization and Predict Inter-Individual Cognitive Variation，Neuron（2017）。 DOI：10.1016 / j.neuron.2017.11.039
期刊信息： 神經元
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