這張新的大腦地圖顯示了幾乎100個從未被描述過的區域
你不必是神經外科醫生就知道沒有好的地圖很難到達正確的地方。但神經科學家們一直在胡亂地繪製模糊的大腦地圖，這些地圖有時不夠詳細，或者忽略了重要的功能。這就是為什麼一張新地圖如此令人興奮——它顯示了近100個以前沒有報道過的地區。
今天發表在《自然》雜誌上的一份研究報告中描述了這張地圖，它詳細地展示了大腦中處理你所有感覺的部分，以及你的運動，以及一些其他功能，如解決問題和情緒調節。它被稱為大腦皮層，是大腦的外層神經組織。耶魯大學的神經科學和心理學教授大衛·麥考密克說，把它想象成“一張大比薩餅大小的床單，比薩餅下麵的紙板厚度。”。這張地圖是利用人類連線體專案的資料組裝而成的，該專案是由美國國立衛生研究院資助的，目的是透過盡可能多地收集神經資料來更好地瞭解人腦的工作原理。
“要理解大腦並修複它，我們真的需要知道電路圖和所有的部分，它們是如何工作的，以及它們是如何相互作用的，”沒有參加這項研究的麥考密克說這篇論文是理解電路圖的一大進步。”
把所有這些資料放在一起有助於確定這些新領域。例如，大腦皮層的厚度因大腦區域而異；有的地方薄到1毫米，有的地方厚到4.5毫米。華盛頓大學從事醫學博士研究的神經學家Matthew Glasser說，將這些資訊與顯示大腦血流的成像（稱為功能磁共振成像）疊加起來，再加上大腦神經周圍脂肪絕緣層的資訊，研究人員就可以為腦區創造新的邊界。在大腦中這兩種東西同時改變的任何地方，神經製圖者都會給它們設定一個新的界限。
利用這種方法，研究人員將人腦分成180個皮層區域，包括97個新的皮層區域。例如，其中一個區域是一個叫做POS2的大凹槽，它就在視覺皮層的正前方，視覺皮層是大腦中允許你看到東西的部分。研究人員透過觀察功能磁共振成像（fMRI）資料，發現POS2在受試者解決數學問題時保持失活狀態，但在他們放鬆時卻突然行動起來，從而確定了這個區域。沒人知道它是乾什麼的，格拉瑟說。但那可能是因為以前沒人看過。”他們發現的區域是已知區域的兩倍，這是人類大腦神經科學的一個巨大飛躍。
有些人，比如海因裡希海涅大學的神經精神病學教授西蒙·艾奇霍夫ü德國的塞爾多夫對這些地區的新奇性提出了異議。例如，今天的研究中發現的一些地點以前就有記錄——只是沒有那麼詳細。”他說：“我完全支援這樣一種說法，即他們現在以一種系統的方式，用多模態的方法，觀察整個大腦，發現這裡、那裡、那裡都有細分。”但我會小心地稱這些地區為全新的。”
在其他研究中，功能磁共振成像資料的解釋也受到了質疑。令人擔憂的是，功能磁共振成像（fmri）會產生假陽性，使研究人員在識別執行特定任務時啟用的大腦區域時所進行的統計分析出現偏差。但格拉瑟說，在這項研究中，研究人員確定了其他特徵，如皮質厚度和脂肪絕緣層，在劃定新的界限之前證實了功能磁共振成像資料格拉瑟說：“這項研究的優勢之一是，我們正在利用這一佐證。”。
這張地圖對未來的研究工作非常有用。研究人員訓練了一種機器學習演算法，使其能夠識別180個皮層區域的指紋（如功能和連通性）。研究人員將能夠使用該演算法在自己的研究課題中找到相同的領域。目前該演算法的準確率為96.6%——還不夠好。
儘管如此，這個演算法還是讓人印象深刻，麥考密克說。它可以幫助神經學家，神經外科醫生和神經學家的工作和研究。透過提供新定義的研究領域，幫助鞏固我們已有的知識，地圖可以幫助研究人員瞭解人們以不同方式思考和做事的方式。”它將幫助我們瞭解行為的驚人之處，以及大腦皮層是如何構成行為的。
我們能建立一個更好的大腦嗎？
- 發表於 2021-05-06 14:19
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- 分類：網際網路
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