《神經(jīng)科學(xué)家》(The Neuroscientist)在線刊出了研究員左西年和助理研究員姜黎黎撰寫(xiě)的評(píng)述性文章，系統(tǒng)回顧與展望了人腦局部功能一致性研究。文中，從人腦工作模型的計(jì)算神經(jīng)科學(xué)角度切入，作者闡述了當(dāng)前人腦連接組學(xué)面臨的各項(xiàng)困難與挑戰(zhàn)，指出局部功能一致性可作為刻畫(huà)人腦連接組的多模態(tài)、多尺度神經(jīng)影像標(biāo)記物，系統(tǒng)總結(jié)以往局部功能一致性應(yīng)用研究并提出了“人類連接組關(guān)聯(lián)研究(HCAS)"的新觀點(diǎn)，闡述了局部功能一致性算法對(duì)于人腦連接組學(xué)未來(lái)發(fā)展的重要意義。
隨著世界范圍內(nèi)“腦計(jì)劃"研究的大范圍開(kāi)展，宏觀尺度上的腦連接組學(xué)或腦網(wǎng)絡(luò)科學(xué)所面臨的挑戰(zhàn)越來(lái)越明顯。當(dāng)前的技術(shù)非常難于為“建?；铙w人腦結(jié)構(gòu)-功能"提供穩(wěn)定、可靠、而完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此基于數(shù)學(xué)物理模型的計(jì)算神經(jīng)科學(xué)就非常重要。為計(jì)算建模提供高精度的人腦多模態(tài)成像數(shù)據(jù)是當(dāng)前不同尺度下人腦連接組學(xué)的基礎(chǔ)需求，比如：毫米級(jí)別的人腦連接組學(xué)將是聯(lián)結(jié)宏觀和介觀腦連接的重要臨界面。
人腦網(wǎng)絡(luò)研究一直關(guān)注“長(zhǎng)距離、全局性連接"而忽視“短距離、局部性連接"。從人腦結(jié)構(gòu)功能發(fā)育模式來(lái)看，越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)證實(shí)人腦連接遵循基本的一些距離規(guī)律。“空間距離依賴的連接修剪"就是其中之一，是指在人腦網(wǎng)絡(luò)發(fā)育過(guò)程中，腦連接由zui初的高密度、局部的短距離連接而進(jìn)行快速修剪和優(yōu)化，逐步建設(shè)全局的長(zhǎng)距離連接。下圖詳細(xì)而直觀地展示了長(zhǎng)短距離腦連接。在幾毫米的空間精度上，“如何穩(wěn)定、可靠、有效地刻畫(huà)人腦連接組的短距離功能連接并付諸應(yīng)用?"是一個(gè)挑戰(zhàn)性的科學(xué)問(wèn)題。自2011年以來(lái)，*心理研究所行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室左西年研究組一直致力于毫米級(jí)別的人腦局部功能連接研究。為解決上述科學(xué)問(wèn)題，該研究組開(kāi)展了一系列系統(tǒng)性研究，代表性工作包括：研發(fā)了基于二維皮層流形的局部功能一致性算法，驗(yàn)證了其重測(cè)信度(論文Toward reliable characterization of functional homogeneity in the human brain: Preprocessing, scan duration, imaging resolution and computational space.)和神經(jīng)生物學(xué)意義(論文 Toward neurobiological characterization of functional homogeneity in the human cortex: Regional variation, morphological association and functional covariance network organization)，展示了其臨床應(yīng)用(論文Local-to-remote cortical connectivity in childhood and adulthood schizophrenia.)。
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