大脑厚度和连接,而不是位置,与行为

大多数人认为大脑分成区域,分别负责不同的功能,如语言和精细运动技能。宾夕法尼亚州立大学研究人员的一项新研究显示,有更多的故事:大脑组织的厚度和大脑区域的连接可能扮演同样重要的角色在连接大脑和行为。

在一项研究中,研究人员使用最新的神经成像技术,对收集的数据发现,特定的空间格局皮质厚度和功能连通性与某些行为显著相关。皮质厚度是指外层的深度的神经组织大脑的大脑的神经计算。功能连通性描述如何相互连接的大脑区域。连接可以引用单个神经元之间的连接、组的神经元,或其他的大脑区域。

据小刘,生物医学工程助理教授和co-hire研究所的计算和数据科学、神经科学早已意识到大脑的特定区域和特定行为之间的联系。

“这是一个基本思想在现代神经成像,大脑的不同区域负责不同的功能,”刘说。“例如,我们知道大脑中负责处理视觉信息,或大脑某些区域的更负责的高阶认知功能。代表传统的神经成像研究,试图映射大脑功能。”

然而,仅仅是大脑位置未能完全解释所有的大脑位置和行为之间的联系,他补充说。

研究者说,皮质厚度和连接之间的对比脑区更特别低阶地区负责简单的感觉和知觉函数和高阶地区负责高级认知任务可以更好地解释相关性用积极的行为,比如一个人如何执行在记忆和认知测试中,他们的生活满意度和受教育程度。同样,这些特性与消极行为,包括物质使用违规行为和愤怒。皮质厚度之间的这种空间对比模式是一致的,尽管他们代表不同的功能连通性测量大脑的结构和功能信息。

刘说,探索这些大脑功能不可能是没有大数据的新技术和新技术来完成。在这种情况下,人类的连接体项目(HCP)使用最新的技术来收集大脑图像,包括功能性磁共振成像(fmri数据和结构大脑成像,和包含成百上千的行为、认知、心理和人口从1200名被试群体的措施。

在这项研究中,研究人员使用的数据从818年项目的参与者完成所有四个静息状态功能磁共振成像会话,可以创建图片的大脑在休息状态。分析大脑区域之间的联系,研究人员依靠功能磁共振成像技术,测量脑部血流量的评估活动。技术可以使科学家能够观察大脑在休息,或静息状态功能磁共振成像,参加各种活动。看大脑改变随着时间的推移它从事各种活动添加了一个全新的维度的大脑数据分析,研究人员称,在最近一期的《报告他们的发现科学杂志。

“功能数据,我们不仅仅是收集三维成像,但实际上我们收集4 d imaging-spatial成像在不同的时间点,”刘说。

皮质厚度,研究人员检测了皮质厚度之间的关系在整个大脑皮质或外部层和200之间的静息状态的功能连通性截然不同大脑区域并与129年非行为和人口的措施。

他补充说,这种能力看大脑的结构特性和功能连通性尤为重要,对于了解大脑的影响行为。行为测试是用于收集参与者的智慧,积极倾向之间的个体差异和生活满意度。该项目还聚集行为,认知、心理和人口数据在这些科目。

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