【環球網科技綜合報道】5月9日消息,據中國科學院自動化消息,中國科學院自動化研究所腦網絡組研究中心團隊最近延續“基於腦連接信息繪製圖譜”的思想,繪製出全新的獼猴腦網絡組圖譜(Macaque Brainnetome Atlas, MacBNA),其構建基於高空間和角度分辨率的彌散磁共振成像數據。
據瞭解,獼猴作爲研究人類認知功能機制和模擬人類腦部疾病的理想模型,其在遺傳學、生理學和腦結構上與人類高度相似。目前,大量腦科學研究將非人靈長類動物研究作爲闡明認知神經基礎並促進轉化醫學的核心來源。因此,一份能夠描繪獼猴腦部空間組織架構的全景式腦圖譜對於將研究成果從獼猴轉化到人類具有重要意義。這樣的圖譜可以表徵不同區域的特徵,包括連接性、結構和幾何拓撲等,有助於我們理解腦的功能、發育發展和演化。但是,現有的圖譜構建主要集中在特定區域的片段化研究,而全面、標準的全腦尺度獼猴腦圖譜卻一直難以實現。研究人員在過去幾十年中嘗試創建各種獼猴腦圖譜,但多數都僅限於特定層面或特定區域的研究,無法全面揭示腦部組織規律及其功能的多樣性。
官方介紹稱,MacBNA不僅對腦區進行了合理且精細的分區,還詳細描述了每個腦區亞區之間的宏觀連接。作爲可靠的參考系統,它能夠有效地整合多尺度腦圖像和多組學信息,從而繪製出多模態跨尺度的獼猴腦圖譜。獼猴腦網絡組圖譜作爲一套描繪獼猴腦部空間組織架構的全景式腦圖譜將克服現有圖譜的諸多缺陷,包括僅針對特定解剖區域、僅有單一模態信息等侷限性。同時,基於相同理論與方法繪製的人類和獼猴腦網絡組圖譜將爲從猴腦獲得的信息和知識有效地遷移到人腦發揮關鍵作用。
此外,該研究中的跨模態多尺度數據集還將提供一個開放獲取平臺,用於解決計算問題,例如建立獼猴數字孿生腦和跨尺度圖像配準。研究團隊目前正在持續收集數據,以進一步完善獼猴腦網絡組圖譜,並增加額外的神經示蹤和組織切片染色圖像。另外,腦網絡組圖譜繪製思想和方法具有擴展到其他物種進行比較研究的潛力,將在跨物種比較、轉化醫學和計算建模方面發揮重要作用。