2020年1月3日

理解脑功能的个性化模型的重要性

伊塔马尔·卡恩教授是Technion大学拉帕波特医学院健康与疾病实验室大脑系统组织的主任，他与来自法国和美国的科学家合作进行了一项新研究，证明了个性化大脑模型的重要性。研究小组的发现表明，大脑结构连接体(神经连接图)的个体差异定义了一个特定的结构指纹，直接影响个体大脑的功能组织。

这项突破性的研究，“个体结构特征限制了老鼠功能连接体”，发表在PNAS美国国家科学院的官方期刊。带MD /博士。候选人Eyal Bergmann和Université d' ais - marseille博士生Francesca Melozzi为主要合著者。

通过使用基于连接体的模型方法，卡恩教授和他的合作伙伴旨在通过将大脑建模为一个动态系统来理解大脑的功能组织，然后研究功能架构如何从底层的结构骨架中产生。利用老鼠他们系统地研究了不同结构特征在解释功能性特征出现过程中的信息内容。

整个大脑的动态直观地取决于大脑内部的线路;但是单个的结构连接体在多大程度上限制了相应的功能连接体是未知的，尽管它的重要性是无可争议的。在获得单个小鼠的结构MRI数据后，研究人员虚拟化了它们的大脑网络，并在硅功能MRI数据中进行模拟。理论结果与从同一只小鼠获得的经验清醒功能MRI数据进行了验证。结果，研究人员能够证明个体结构连接体可以预测个体大脑的功能组织。

虽然结构磁共振成像是一种常见的非侵入性方法，可以估计个体人类和啮齿动物的结构连接，但它不像金标准的连接映射可能在小鼠。利用在小鼠身上可用的精确绘图，作者确定了哪些缺失的连接(不能用结构MRI测量)对整体来说是重要的大脑动态的鼠标。研究人员发现，个体差异因此定义了一种特定的结构指纹，直接影响个体大脑的功能组织，这是个性化医疗的关键特征。