作為研究人類認(rèn)知功能機(jī)制和模擬人類腦部疾病的理想模型,獼猴在遺傳學(xué)、生理學(xué)和腦結(jié)構(gòu)上與人類高度相似。記者9日從中國科學(xué)院自動化研究所獲悉,該所科研人員在獼猴腦部空間組織架構(gòu)研究方面取得重要突破,繪制出全新的獼猴腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《科學(xué)通報》雜志。
目前,大量腦科學(xué)研究將獼猴等非人靈長類動物研究作為闡明認(rèn)知神經(jīng)基礎(chǔ)并促進(jìn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的核心來源。因此,描繪一份獼猴腦部空間組織架構(gòu)的全景式腦圖譜,對于將研究成果從獼猴轉(zhuǎn)化到人類具有重要意義。
“這樣的圖譜可以表征獼猴腦部不同區(qū)域的特征,有助于我們理解腦的功能、發(fā)育發(fā)展和演化。但是,現(xiàn)有的圖譜構(gòu)建主要集中在特定區(qū)域的片段化研究,而全面、標(biāo)準(zhǔn)的全腦尺度獼猴腦圖譜一直難以實(shí)現(xiàn)?!闭撐墓餐ㄓ嵶髡?、中國科學(xué)院自動化所研究員蔣田仔說。
此次,科研人員繪制的全新獼猴腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜將獼猴大腦劃分為了304個精細(xì)腦區(qū)結(jié)構(gòu),并且定量描繪了每個腦區(qū)的解剖和功能連接模式,為在宏觀尺度上明確大腦的組織模式提供了不可或缺的工具。
同時,該圖譜還集成了影像、染色切片和神經(jīng)示蹤數(shù)據(jù),在同一個標(biāo)準(zhǔn)空間中提供宏觀連接、介觀連接以及組織學(xué)信息。這為全面地理解大腦不同尺度下的屬性、探究模態(tài)間的關(guān)系打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也為設(shè)計開發(fā)多模態(tài)融合、跨尺度計算等算法建立了數(shù)據(jù)平臺。
蔣田仔表示,這項(xiàng)研究不僅為多層面地理解大腦功能的工作機(jī)理提供了新的多模態(tài)空間地圖,也將推動轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、跨物種比較和大腦數(shù)字建模等重要研究領(lǐng)域的發(fā)展。
獼猴腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜。中國科學(xué)院自動化研究所供圖
(科技日報記者 陸成寬)