我学者首次绘制大脑功能网络动态图谱

黄辛

2016年07月26日08:29  来源:《中国科学报》
 
原标题:我学者首次绘制大脑功能网络动态图谱

  本报讯(记者黄辛)复旦大学类脑智能科学与技术研究院院长冯建峰带领团队,通过核磁共振扫描技术度量了人类大脑各区域的动态相互作用模式,并揭示了其动态变化的产生机制,从而首次绘制了脑功能网络的动态图谱。研究发现,大脑功能网络的动态变化与人类的智能高度相关。相关成果日前在线发表于《大脑》杂志。

  此项研究表明,人脑中与学习、记忆紧密关联的脑区表现出高度的“可变性”。这意味着这些区域同大脑其他部分之间的连接模式变动更加频繁,可发生在短短几分钟甚至数秒之间。另一方面,人脑中与智力相关性较小的区域,包括视觉区、听觉区和感觉运动区,皆表现出低“可变性”和低“适应性”。一个人的大脑“可变性”越强或越灵活,个体的智力以及其创造力也就越高。

  目前人工智能系统并不具备“可变性”和“适应性”。而这两种人类独特的智能特性,已被该研究证实对于人类大脑的学习能力至关重要。此次绘制的大脑网络动态图谱,未来可被应用于构造更先进的人工神经网络,使计算机具备学习、成长和自适应的能力。

  与此同时,该成果还在脑重大疾病的诊疗上带来重大发现。研究显示,在精神分裂症患者、自闭症患者以及多动症患者的大脑默认网络中,都可以观察到“可变性”的状态变异。这意味着,大多数精神疾病的根源来自于大脑可变性或可塑性方面的改变。该发现可使科学家得以更有效地治疗甚至预防精神疾病的发生。

  据了解,复旦类脑智能科学与技术研究院成立一年多来,在智能算法的发展及其对脑疾病的精准诊断上取得多项重大突破。目前,研究院正积极开展国际脑科学研究合作计划。

(责编:赵竹青、马丽)

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