全新大脑皮层图谱发布：很可能引发医学界的“革命”

最新的人脑研究产生了惊人的成果！

研究人员表示，他们重新描绘了精确的人脑图谱，并且发现了100多个此前从没有发现过的大脑皮层区域。这不但将让人类对自己的大脑构成更加了解，也将对医学界产生重大的影响。

研究人员发现，人类的大脑可以分为左右两个半球，而每个半球都有180个特定的大脑皮层区域，每个区域都负责不同的感知功能。比如在上图中，红色的区域是听觉区域，绿色的部分是触觉区域，蓝色的部分是视觉区域。

一直以来，科学界已经得到了人体血液循环、消化系统、神经系统的清晰图谱，但是对人脑的认识一直有所局限。而此次的研究无疑取得了人脑研究中的突破性成果。

研究团队中囊括了神经系统学家、脑科学研究学家以及计算机工程师，在此次研究中，他们发现了近100个此前从未研究过的大脑皮层区域，并绘制出了有史以来最清晰最完整的人脑构成图谱。

美国国立卫生研究院的Bruce Cuthbert领导了此次研究，他在接受采访时表示，“此次的研究成果有助于解释大脑皮层的进化过程，并对脑外科医学和以后的脑部手术产生很大影响。”据悉，此次的研究成果已经被刊登在《自然》杂志上。

在此次研究中，研究人员绘制了人脑左右半球的各180个不同的皮层区，而在此前最清晰的人脑图谱所绘制的皮层区仅仅为这个数量的一半。而研究团队中的计算机工程师也开发了一款可以自动识别人脑中不同皮层区的软件，而该软件的精确性也由人脑成像测量数据得到了证实。

据悉，此次研究项目由美国国立卫生研究院提供资助，该计划被命名为人类连接组计划(HCP)。早期研究大脑皮层组织的常用方法主要是显微镜观测，而在此次研究中，研究人员使用了计算机成像等先进的技术，而皮层区域的划分准确率达到了97%。

研究人员是如何做到的？

首先，研究人员选取了210名身体健康的志愿者作为实验对象。随后，研究人员比较这些志愿者各区域神经连接的不同以及大脑皮质的厚度并通过核磁共振以及扫描等方式绘制人脑图谱。

在实验中，志愿者会被要求执行各种各样的任务或是被要求听音乐或者故事等，通过观测志愿者执行不同人物时大脑皮层各区域的活跃程度，研究人员可以发现大脑的不同区域的功能。

他们将人脑分为左右半球两部分，而每部分都可以继续细分为180个皮层区域，而有97个大脑皮层是首次公布的。

图：核磁共振成像扫描仪显示，当志愿者在听故事的时候，红色和黄色的区域被激活，而蓝色和绿色的部分并没有被激活。

研究团队的成员马修·格拉瑟在接受采访时表示：“通过观测志愿者在执行不同任务时大脑皮层的活跃区域我们将大脑的左右半球各划分成180个细分区域，但是我希望随着研究的进一步深入，大脑皮层的划分区域可以更多，划分可以更加细致。”

马修·格拉瑟补充道：“其实在实验过程中，我们发现某些区域可以继续被细分，但受到技术所限，我们无法精确的描绘出它的边界，所以我们只能暂时将其划分为一个区域。但是我相信随着技术的进步，未来的研究人员们可以做出更加细致的皮层划分。除此之外，有些皮层只对特定的行为产生反应，比如此次划分的55b区域，这个区域只会在听故事的时候才会被激活。”

其他的区域可能同时负责多种功能，因为我们发现有些区域对不同的任务都会产生反应，”格拉瑟说道，“其实目前对人脑的研究很像是之前人们对天体物理学的研究。在光学望远镜和空间望远镜出现之前，人们也无法划分出不同星系的边界。”

人们对人脑的研究早在一个多世纪以前就已经开始了，但是由于当时的技术有限，人们对大脑的研究仅限于解剖层面。十九世纪末，有人提出了“大脑功能划分理论”，即认为大脑中的不同区域负责不同的功能，但是当时人们无法观测人脑皮层的活跃程度。而在今天，随着计算机成像技术的发展以及脑科学的进步，人们终于可以对大脑有一个更加透彻的认识。

图：马修·格拉瑟博士是研究团队的成员之一。他表示新的人脑图谱将对脑部疾病（自闭症、精神分裂症、痴呆、癫痫）的研究起到极大的促进作用。

1909年，德国神经学家Korbinian Brodmann出版了最早的人脑皮层划分图谱，他将人脑皮层划分为几十个不同的区域，而直到今天他的人脑划分图谱仍然在世界上的很多地方被使用。

随后，科学家们划分出了更加细致的大脑皮层划分图谱，不同的区域负责着运动、语言、视觉、听觉等功能，但是仍然有很多区域没有被细分。马修·格拉瑟表示：“在此次最新的人脑皮层划分图谱发布前，科学家们将人脑的左右半球各划分为83个不同的区域，但是此次的图谱将每个半球的区域划分为180个。”

研究人员在绘制出此图谱后又验证了另外210名志愿者的人脑皮层构成结构，而验证结果表明，此次新发布的大脑皮层图谱有极强的代表性。

图：这幅扫描图像显示了左脑皮层中髓磷脂的分布状况，(红色、黄色区域表示髓磷脂浓度较高，靛蓝和蓝色区域表示髓磷脂浓度较低)。

研究团队通过核磁共振成像(MRI)模式来测量210名志愿者得1大脑皮质结构、大脑皮层活动以及神经元连接情况，并通过计算机精确成像技术划分出了大脑皮层不同区域的精确边界。而令人兴奋的是，此次的大脑皮层划分图谱具有很强的代表性。

马修·格拉瑟博士表示：“虽然大脑皮层的区域划分存在个体差异，但是此次的图谱代表性很强，我们在绘制出新图谱后利用软件对另外210个志愿者进行皮层区域识别，结果表明，软件能够精确的识别出所有新一批志愿者的大脑皮层区域，这说明此次发布的人脑皮层划分图谱几乎适用于所有人。”

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