人類生活在充滿多樣性的世界里。長久以來的研究發(fā)現(xiàn)，人類的腦與行為受到基因、環(huán)境和文化及其相互作用的塑造，然而這種影響發(fā)生的機(jī)制始終缺乏系統(tǒng)性探索與研究。近年來，前沿神經(jīng)影像技術(shù)方法飛速進(jìn)步，推動(dòng)著多模態(tài)腦成像大數(shù)據(jù)集的產(chǎn)生和融合性探索，并讓學(xué)界得以深入探究人腦宏觀結(jié)構(gòu)與功能連接組架構(gòu)，為包括上述主題在內(nèi)的許多有趣而重要的科學(xué)問題帶來了新的啟發(fā)和思路。
2022年12月20日，北京大學(xué)物理學(xué)院、IDG麥戈文腦科學(xué)研究所高家紅團(tuán)隊(duì)在《Nature Neuroscience》在線發(fā)表了題為 “Increasing diversity in connectomics with the Chinese Human Connectome Project”的中國人腦連接組計(jì)劃研究成果及其大數(shù)據(jù)資源的相關(guān)工作。該研究建立了一套全新的中國人腦影像開放資源，并揭示了中西方腦結(jié)構(gòu)與功能組織信息在大尺度水平的系統(tǒng)性差異。該成果及其大數(shù)據(jù)資源來自于高家紅團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)和初步完成的“中國人腦連接組計(jì)劃”(Chinese Human Connectome Project, 簡稱CHCP)。CHCP旨在建立一套基于中國人群的大型多模態(tài)神經(jīng)影像、行為與基因數(shù)據(jù)集。為方便對(duì)照和比較，CHCP與美國“人類腦連接組計(jì)劃”(Human Connectome Project, 簡稱HCP)的研究規(guī)程保持高度一致：包括磁共振成像掃描、數(shù)據(jù)采集參數(shù)、功能腦成像的任務(wù)范式等；同時(shí)CHCP也采集了與HCP數(shù)據(jù)集可類比的行為與基因數(shù)據(jù)。目前基于CHCP與HCP大數(shù)據(jù)集的研究已初步發(fā)現(xiàn)在不同文化背景下的人群其腦結(jié)構(gòu)、腦功能與腦連接等特征共性與個(gè)性并存。此外，基于兩組大數(shù)據(jù)集的人群腦圖譜均具有很高的可重復(fù)性，而跨文化對(duì)比則發(fā)現(xiàn)語言加工的相關(guān)腦機(jī)制差異最大。

目前CHCP大數(shù)據(jù)集已實(shí)現(xiàn)開放共享。CHCP中國人腦連接組計(jì)劃研究成果及其數(shù)據(jù)資源的公布不僅對(duì)于促進(jìn)基于中國人腦影像的腦-行為和腦圖譜方面的科學(xué)研究具有寶貴意義，更重要的是填補(bǔ)了當(dāng)前國際上缺少來自非西方群體（比如中國人群）對(duì)照的空白，為探索人類不同文化與族裔背景中的腦-行為關(guān)聯(lián)起到了推動(dòng)作用?；贑HCP和HCP中靜息態(tài)功能磁共振影像數(shù)據(jù)建立的中西方大尺度7網(wǎng)絡(luò)腦功能圖譜結(jié)果發(fā)現(xiàn)中西方靜息態(tài)腦功能圖譜在參與高級(jí)認(rèn)知加工的聯(lián)合皮質(zhì)區(qū)表現(xiàn)出較大的地形圖差異性，而在初級(jí)感知覺皮質(zhì)區(qū)的地形圖差異性則相對(duì)較低 （圖1所示）。進(jìn)一步分析則表明，在七個(gè)經(jīng)典認(rèn)知任務(wù)態(tài)下CHCP和HCP的中西方腦功能激活差異主要體現(xiàn)在語言加工任務(wù)中， 而簡單運(yùn)動(dòng)功能相關(guān)的腦激活圖結(jié)果則表現(xiàn)出較低的中西方差異性（圖2所示）。

論文的共同第一作者為北京大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院講師葛鑒橋與北京理工大學(xué)前沿交叉科學(xué)研究院助理教授楊國元（原北京大學(xué)物理學(xué)院博士畢業(yè)生），北京大學(xué)高家紅教授為通訊作者。昌平實(shí)驗(yàn)室、北京腦科學(xué)與類腦研究中心和北京師范大學(xué)等合作單位共同參與了項(xiàng)目研究。高家紅實(shí)驗(yàn)室的研究工作受到國家發(fā)改委、國家科技部、國家自然科學(xué)基金委員會(huì)、北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)和北京腦科學(xué)與類腦研究中心的科研經(jīng)費(fèi)資助與支持。

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41593-022-01215-1

研究組介紹

高家紅

北京大學(xué)物理學(xué)院教授

北京大學(xué)磁共振成像研究中心主任

北京大學(xué)IDG麥戈文腦科學(xué)研究所PI

研究興趣

實(shí)驗(yàn)室開展功能磁共振和腦磁圖成像前沿技術(shù)研發(fā)及其在腦科學(xué)和神經(jīng)精神疾病應(yīng)用領(lǐng)域的研究工作。

來源：北大腦科學(xué)

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