新的大脑映射技术突出了连接和智商之间的关系

剑桥大学的研究人员表示，一种用于绘制大脑线路的新技术和相对简单的技术已经显示出个体大脑区域的连接与智能之间的关系。

近年来，科学家们共同努力绘制大脑中的连接图 - 即所谓的“连接组” - 并了解这与人类行为(如智力和心理健康障碍)的关系。

现在，在发表在“ 神经元 ”杂志上的研究中，由剑桥大学和美国国立卫生研究院(NIH)的科学家领导的一个国际小组表明，可以通过分析常规来建立连接组的地图。使用磁共振成像(MRI)扫描仪进行脑部扫描。

该团队比较了296名典型的青少年志愿者的大脑。然后他们的结果在另外124名志愿者的队列中得到验证。该团队使用传统的3T MRI扫描仪，其中3T代表磁场的强度; 然而，剑桥最近安装了功能更强大的西门子7T Terra MRI扫描仪，应该允许这种技术更精确地绘制人脑。

典型的MRI扫描将提供大脑的单个图像，从中可以计算大脑的多个结构特征。这意味着可以使用多达十种不同的特征来描述大脑的每个区域。研究人员表明，如果两个区域具有相似的轮廓，那么它们被描述为具有“形态相似性”，并且可以假设它们是连接网络。他们使用公开可用的MRI数据对31只幼年恒河猴进行了验证，以与该物种中的“金标准”连通性估计值进行比较。

利用这些形态测量相似性网络(MSN)，研究人员能够建立一个地图，显示“枢纽” - 大脑网络不同区域之间的主要连接点 - 之间的连接是否良好。他们发现大脑区域MSN中的连接与高阶函数(如问题解决和语言)以及智能相关联。

“我们看到了高阶大脑区域的'低俗'之间的明确联系 - 换句话说，他们与网络其他部分的密切关系 - 以及个人的智商，”大学博士候选人Jakob Seidlitz解释说。剑桥和NIH。“如果你认为枢纽能够促进大脑周围的信息流动，那么这就有意义了 - 连接越强，大脑处理信息就越好。”

虽然IQ在参与者中各不相同，但MSN占这种变化的约40% - 7T扫描仪提供的更高分辨率的多模态数据可能能够解释个体差异的更大比例，研究人员说。

“但这并没有告诉我们，这正是这种变化的来源，”Seidlitz补充道。“是什么让某些大脑与其他大脑联系更紧密 - 例如，它取决于他们的遗传学或他们的教育培养?这些联系如何在发展过程中加强或削弱?”

剑桥大学精神病学系主任埃德·布尔莫尔教授说：“这可能让我们更接近能够从脑部扫描中获得智能，而不必依靠智商测试。” “我们新的绘图技术还可以帮助我们了解精神健康障碍的症状，如焦虑和抑郁，甚至是精神分裂症，是由大脑内部连接的差异引起的。”

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