今天,全世界的人都在看這張最新的人類大腦圖譜,震懾人心

來源:奇點網

每個人的腦殼裡都裝著一個大約3斤重的大腦,它決定著你的個性,控制著你的行動,掌控著你所有的希望和夢想。神經學家一直嘗試著去了解人身上這個最神秘的器官,在幾個世紀之前神經學家就已經開始繪製大腦圖譜,探索大腦運行的秘密,以了解「為什麼我是我」這個千古謎題。

很久之前的大腦只有很少的分區

多少年以來,由於技術的落後,科學家很難了解大腦的真實面目。終於,就在今天人類對大腦的認識迎來了一個新的飛躍,科學家又從大腦中發現了近100個之前從沒被「發現」的區域。

想像一下我們見過的地球儀,上面劃分著若干個國家,每個國家都是不同的,我們也可以從這個「立體的」地圖上分辨出我們在哪裡。今天,在《自然》雜誌上,一群神經學家為我們展示一個類似的「大腦地圖」,他們將大腦的表層以及皮層像劃分山脈、峽谷一樣分離開來,最終分成了180個獨立的區域。

儘管我們知道每個區域之間都有明顯的結構、功能上的不同,但是它們之間也是相互聯繫的,而這其中有97個部分從未被仔細地發掘過。研究的負責人,來自華盛頓大學醫學院的David Van Essen教授介紹,大腦圖上的每個區域包含的細胞都具有相似的結構、功能和連接方式,但是每個區域之間又存在很明顯的差異,它們就好像是地球上的各個國家一樣,擁有明確的邊界和獨特的文化。

Essen教授

為了更好地了解不同區域的工作機制,神經學家們一直都在努力對大腦區域進行細分。在此之前,最為經典的一張圖譜是將大腦劃分為了52個區域,根據是腦組織細胞的排列方式。近年來,隨著技術的發展,科學家們開始通過磁共振成像技術(MRI)來探索大腦,比如我們都知道的功能磁共振(fMRI),它就可以用來測定不同的心理活動下,大腦血流的情況。

然而,無論是經典的,還是其他新的圖譜,都仍然是基於某個單一的條件或因素進行的測量和劃分,這可能會導致大腦內部工作原理的研究存在片面性,更嚴重的話,會產生錯誤的誤導。所以,這項新研究最大的進步就是基於多個磁共振測量,對此,新加坡國立大學的計算神經科學家Thomas Yeo信心滿滿地表示,這會大大增加神經科學研究人員的信心,因為這個圖譜是目前人腦皮層區域最棒的一個劃分。

研究收集了人腦連接組學計劃(HCP)的210名健康青年的功能磁共振成像數據,找出了包括皮層厚度、大腦功能、區域連接、腦組織中的細胞組織形式以及加速神經信號傳導的髓磷脂水平,根據人腦活動時不同區域這些屬性的改變,確定區域邊界。

除了研究已經發現過的83個區域,研究人員又鑒定出了97個新的區域。為了驗證結果是否準確,有另外210名志願者參與了實驗,他們腦神經活動的情況與前面210位年輕人的重合率達到90%以上!因此,研究人員認為,這包含180個區域的圖譜是正確的,不重合的部分可能是由於不同人的大腦區域的大小存在差異,而這些差異恰好也可能揭示了個體認知能力水平的差異以及神經疾病的風險差異。[1]

人腦圖譜1.0(有wifi的朋友一定要點進來看完,震撼!沒wifi的朋友請拉到後面看圖~)

研究的領軍人物,華盛頓大學的神經學家Mathew Glasser認為,沿著大腦皮層慢慢地向深處探索,一個區域中的多個參考因素在會發生變化,因此,綜合地進行劃分才是準確的。

儘管這次新發現了97個區域,但是,研究人員認為這只是我們清晰的圖譜的1.0版本,並不是最完美的結果,由於腦神經活動的複雜性,很可能將來還會在某一個劃定的區域中發現新的區域。

除了這個因素外,它也沒有揭示大腦的生化基礎,沒有體現出單個神經元的活性。就好像,我們在地圖上觀察鄰居的生活,既無法真正看到鄰居的行動,也不能知道他在做什麼。但是這一點瑕疵也不能遮蓋這個研究的光芒,無論如何,在徹底了解人類大腦這個問題上,的確是邁出了非常大且紮實的一步。

沒有流量的請看大圖。第一張是隨著時代的變遷,大腦圖譜的變遷;後面的都是現如今高科技繪製的大腦圖譜。


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