大脑的厚度和连通性，而不仅仅是位置，与行为有关

大多数人认为大脑被划分为不同的区域，每个区域负责不同的功能，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表明，事情并非如此:大脑组织的厚度和大脑区域的连通性在连接大脑和行为方面可能扮演着同样重要的角色。

在一项研究中，研究人员利用最新的神经成像技术收集的数据，发现两者都有特定的空间模式皮质厚度功能连接与某些行为显著相关。皮质厚度是指神经组织的外层的深度大脑大脑负责神经计算。功能性连接描述了大脑各区域之间的连接程度。连通性可以指单个神经元、神经元群或其他大脑区域之间的连接。

计算与数据科学研究所生物医学工程助理教授刘晓(音)表示，神经科学早就认识到大脑的特定区域与某些行为之间的联系。

“现代神经成像的一个基本观点是，大脑的不同区域负责不同的功能，”刘说。“例如，我们知道大脑的哪一部分负责处理视觉信息，或者大脑的某些区域更负责高级认知功能。这代表了传统的神经成像研究，试图绘制大脑功能。”

然而，仅仅是大脑位置并不能完全解释大脑位置和行为之间的所有联系，他补充道。

研究人员说，大脑皮层的厚度和大脑区域之间的连通性对比——特别是负责简单感觉和感知功能的低阶区域和负责高级认知任务的高阶区域——可以更好地解释与积极行为的相关性，比如一个人在记忆和认知测试中的表现，他们对生活的满足感，以及教育成就。同样，这些特征与负面行为相关，包括物质使用，违反规则的行为和愤怒。这种空间对比模式在皮层厚度和功能连接测量之间是一致的，尽管它们代表了不同的大脑结构和功能信息。

刘说，探索这些大脑特征离不开新技术和大数据技术。在这种情况下，人类连接体项目(HCP)使用了最新的技术进行收集大脑图像包括功能性磁共振成像(fmri)数据和大脑结构成像，并从1200名受试者的大队列中纳入了数百项行为、认知、心理测量和人口统计测量。

在这项研究中，研究人员使用了818名项目参与者的数据，他们完成了所有四次休息状态的功能磁共振成像(fMRI)测试图片在静止状态下大脑的一部分。为了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来测量大脑的血流来评估活动。这项技术可以让科学家们能够观察大脑在休息或休息状态下的功能磁共振成像(fMRI)，以及大脑参与各种活动时的状态。研究人员称，观察大脑在参与各种活动时的变化为大脑数据分析提供了一个全新的维度。他们的研究结果发表在最近一期的《科学》杂志上科学杂志。

“有了这些功能数据，我们不仅仅是收集3-D图像，我们实际上是收集4-D图像——沿着不同时间点的空间图像，”刘先生说。

对于大脑皮层的厚度，研究人员检查了整个大脑皮层(或外层)的皮层厚度与200个不同的静息状态功能连接之间的关系大脑区域还有129个非成像的行为和人口统计方法。

他补充说，观察大脑结构属性和功能连接的能力对于理解大脑对行为的影响特别重要。行为测试用于收集参与者智力、攻击倾向和生活满意度之间的个体差异。该项目还收集了这些主题的行为、认知、心理测量和人口统计数据。