本報記者 劉揚(yáng)
大腦是人體最復(fù)雜的器官,人類對它的構(gòu)造與運(yùn)作機(jī)制充滿好奇,但至今仍有大量難題需要破解。6月18日,由中國科學(xué)院自動化研究所主辦、自動化所腦網(wǎng)絡(luò)組研究中心——中科搏銳團(tuán)隊承辦的“中國科學(xué)院自動化研究所腦科學(xué)領(lǐng)域科技成果轉(zhuǎn)化論壇”在京召開。論壇上,國內(nèi)知名腦科學(xué)專家、中科院自動化所腦網(wǎng)絡(luò)組研究中心主任蔣田仔詳細(xì)介紹了目前“人類全新的腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜”研究方面的最新成果。
蔣田仔介紹,腦網(wǎng)絡(luò)組研究中心的一個主要研究方向是繪制人類全新的腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜,該圖譜具有更加精細(xì)的腦區(qū)劃分,并對每個腦區(qū)的亞區(qū)進(jìn)行了功能解碼,有望為復(fù)雜的腦部研究和治療提供“精準(zhǔn)導(dǎo)航”,并依托這一圖譜提供的“精準(zhǔn)導(dǎo)航”為腦疾病的治療提供全新方法。
在談到為什么要建立人類全新的腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜時,蔣田仔稱,傳統(tǒng)腦圖譜多是基于尸體標(biāo)本研究,周期長、耗時耗力、僅包括部分分區(qū)信息、未全面考慮個體變異,缺乏功能亞區(qū)的描述。為了解決這些問題,他所在的科研團(tuán)隊借助國家級重大專項的支持,繪制出“人類全新的腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜”,新的腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜相比傳統(tǒng)圖譜使相關(guān)研究從標(biāo)本走向活體,從粗糙走向精細(xì),從單模態(tài)走向多模態(tài)。蔣田仔在論壇現(xiàn)場表示,基于他的相關(guān)研究,在場的每個人都可以形成自己獨(dú)特的腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜。
據(jù)《環(huán)球時報》記者了解,目前這項研究成果已經(jīng)引起國內(nèi)外同行的高度關(guān)注。歐美腦科學(xué)領(lǐng)域的頂級專家對人類全新的腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜給予高度評價,認(rèn)為該研究成果為“建立微觀與宏觀尺度以及細(xì)分腦構(gòu)筑與腦功能之間的關(guān)系提供了新的可能?!睔W盟人腦計劃(HBP)神經(jīng)信息平臺與國際神經(jīng)信息學(xué)協(xié)調(diào)委員會也在第一時間發(fā)布了該圖譜。
當(dāng)談到這個讓非專業(yè)人士很難理解的尖端研究成果的實(shí)際用途時,蔣田仔表示,為腦疾病提供科學(xué)治療方案一直是腦科學(xué)研發(fā)方向之一。腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜使精準(zhǔn)定位成為可能,可以為腦中風(fēng)損傷區(qū)域及癲癇病灶的定位、神經(jīng)外科手術(shù)中的病灶精確切除和手術(shù)導(dǎo)航提供全新工具。依托這一圖譜提供的“精準(zhǔn)導(dǎo)航”,中科院自動化所科研團(tuán)隊采用近紅外光和高靈敏器件,通過人工智能和大數(shù)據(jù)核心算法,實(shí)現(xiàn)了對患者腦部微弱血氧信號無創(chuàng)化、實(shí)時化、精準(zhǔn)化采集,目前此成果已成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
另外,蔣田仔以目前公眾耳熟能詳?shù)囊钟舭Y為例,稱目前女性抑郁癥患者的人數(shù)大大多于男性,且女性比男性顯示出更嚴(yán)重的抑郁狀況。通過對全新腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜的研究發(fā)現(xiàn),杏仁核是人類情緒調(diào)節(jié)的核心腦區(qū),男女性情緒調(diào)節(jié)功能在相關(guān)腦區(qū)的運(yùn)作方式存在差異性。
在談到未來的研究方向時,蔣田仔稱,人類的記憶、情緒等是通過多個腦區(qū)來實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜過程,這個過程是通過多個腦區(qū)形成的網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的,腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜的繪制與研究可以幫助科研人員解碼出人腦相關(guān)功能的運(yùn)作機(jī)理,再通過相關(guān)成果來推動類腦計算方面的研究?!?/p>