Chinesische Wissenschaftler vermessen das menschliche Gehirn neu

Nach sechs Jahren Bemühungen ist es chinesischen Wissenschaftlern in gemeinsamer Anstrengung mit ausländischen Kollegen gelungen, eine Kartographie des menschlichen Gehirns zu erstellen. Diese ist komplett neu und liefert ein unverzichtbares Werkzeug für die Erforschung der Beziehung zwischen dem Gehirn und dem Verhalten.

 

Die Vermessung des menschlichen Gehirns ist der Grundstein für das Verständnis der Gehirnstruktur und dessen Funktion. Die bisher am häufigsten verwendete Kartographie des menschlichen Gehirns ist die Brodmann-Karte, die vor 100 Jahren erstellt wurde. Sie basiert auf dem Körpergewebe einer einzigen Person. Obwohl Wissenschaftler in den letzten Jahren Magnetresonanzen verwendet haben, um das menschliche Gehirn zu vermessen, sind diese Darstellungen immer noch zu ungenau, um damit die Funktion des menschlichen Gehirns zu erforschen.

Die Wissenschaftler an der chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) haben mit dem bisher traditionellen Weg der Vermessung des Gehirns gebrochen. Sie haben neue Ideen und Methoden vorgeschlagen. Dazu zählt die Verwendung der Gehirnstruktur und -information, die mit den Funktionsverbindungen zusammenhängen. Die völlig neue Kartographie enthält 246 Sub-Regionen, die vier bis fünf Mal so detailliert sind wie die bisherige Darstellung von Brodmann. Zum ersten Mal wird die Verbindung des gesamten menschlichen Gehirns in mikroskopischer Weise dargestellt. Fan Lingzhong, ein Wissenschaftler an der CAS sagte, die Kartographie kann den Verbindungsmodus von jeder einzelnen Subregion und -struktur zeigen.

Damit wird diese Darstellung ein unverzichtbares Werkzeug für die Erforschung des Gehirns und den Zusammenhang mit dem Verhalten. Es sollen auch neue Wege gefunden werden, die Struktur und die Funktion des menschlichen Gehirns zu verstehen. Das hat wichtige Auswirkungen für das Design von digitalen Gehirnen innerhalb von smarten Systemen. Die neue Kartographie soll auch dabei helfen, durch Schlaganfälle geschädigte Regionen des Gehirns ausfindig zu machen. Außerdem sollen Blutgerinnsel nach Hirnoperationen besser entfernt werden können.

经过6年的努力，中国科学家联合国外团队成功绘制出了全新的人类脑图谱，为研究脑与行为的关系提供了不可或缺的工具。

人类脑图谱的绘制是理解脑结构及其功能的基石。在这套全新人类脑图谱绘制出来之前，最常用的是100多年前基于单个人的尸体组织标本所绘制的布罗德曼图谱。近年来虽然出现了一些利用磁共振成像技术构建的脑图谱，但对脑区划分粗糙，很难与脑的功能解剖相对应。

此次，中国科学院的研究人员突破了传统脑图谱绘制的瓶颈，提出了“利用脑结构和功能连接信息”绘制脑网络组图谱的新思路。这套全新的人类脑图谱包括246个精细脑区亚区，比传统的布罗德曼图谱精细4到5倍，并首次建立了宏观尺度上的全脑连接图谱。中科院研究员樊令仲表示，全新人类脑图谱能够提供每个亚区的结构以及功能连接模式。

这为研究脑与行为的关系提供了不可或缺的工具，为理解人脑结构和功能开辟了新途径，并对未来类脑智能系统的设计提供了重要启示。同时，脑网络组图谱将为脑中风损伤区域的定位以及神经外科手术中的脑胶质瘤精确切除等提供帮助。