人們?cè)谌粘?a href='http://www.yy-art.cn/rensheng/shenghuo/' target='_blank'>生活中的心理和行為每時(shí)每刻都在變化。盡管長(zhǎng)期以來科學(xué)家相信這樣一個(gè)普通生活現(xiàn)象的腦科學(xué)基礎(chǔ)是腦功能的個(gè)體差異，但是局限于神經(jīng)影像領(lǐng)域一直缺乏縱向采樣大數(shù)據(jù)，這些個(gè)體差異未被系統(tǒng)研究。個(gè)體差異通常包括兩個(gè)部分：橫向個(gè)體間差異（即不同人之間變化）和縱向個(gè)體內(nèi)差異（即同一個(gè)人不同時(shí)間的變化）。在任何與人有關(guān)的研究中，上述個(gè)體差異均扮演著極為重要的角色，盡管形形色色的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以調(diào)控實(shí)驗(yàn)變量在兩個(gè)個(gè)體差異成份間的分布，但是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和與之相關(guān)的數(shù)據(jù)分析都應(yīng)該細(xì)致而謹(jǐn)慎地處理個(gè)體差異。另一方面，臨床研究需要高信度的神經(jīng)生物學(xué)指標(biāo)來指導(dǎo)疾病的診斷實(shí)踐，高信度要求一項(xiàng)指標(biāo)既在不同場(chǎng)合與時(shí)間測(cè)量非常穩(wěn)定（即個(gè)體內(nèi)差異小）又易于區(qū)分不同的人（即個(gè)體間差異大）。因此，縱向神經(jīng)影像大數(shù)據(jù)是揭示人腦功能個(gè)體差異變化規(guī)律的物質(zhì)基礎(chǔ)，解讀正常人群的人腦功能個(gè)體差異變化規(guī)律對(duì)于將現(xiàn)代神經(jīng)影像技術(shù)應(yīng)用于臨床重大神經(jīng)與精神疾病研究具有重要價(jià)值。

廈門大學(xué)信息與工程學(xué)院、杭州師范大學(xué)認(rèn)知與腦疾病研究中心和中國(guó)科學(xué)院心理研究所行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室左西年研究組的一項(xiàng)合作研究，通過橫縱向混合設(shè)計(jì)采集了30名健康被試的多模態(tài)腦成像數(shù)據(jù)。在一個(gè)月時(shí)間內(nèi)，每名被試每三天進(jìn)行一次腦成像掃描，獲取關(guān)于人腦形態(tài)學(xué)、結(jié)構(gòu)纖維、靜息態(tài)血氧依賴水平、靜息態(tài)腦血流等結(jié)構(gòu)功能樣本，共300個(gè)縱向多模態(tài)腦成像數(shù)據(jù)，提供了目前世界范圍內(nèi)樣本量最大的兼顧個(gè)體間與個(gè)體內(nèi)采樣腦成像數(shù)據(jù)，這套數(shù)據(jù)已經(jīng)通過“國(guó)際神經(jīng)影像信度與可重復(fù)性聯(lián)盟（CoRR）”公開共享。基于這個(gè)大數(shù)據(jù)，該合作研究采用人腦功能連接組學(xué)方法，在多尺度、多指標(biāo)上系統(tǒng)地揭示了人腦功能的個(gè)體差異及其重測(cè)信度分布規(guī)律，以及與人類認(rèn)知成份的關(guān)系：1）相比局部性腦指標(biāo)，全局性腦功能指標(biāo)的個(gè)體內(nèi)差異更大，或更趨于動(dòng)態(tài)變化；2）工作記憶、抑制和注意功能、語言及其相關(guān)腦網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)較高的個(gè)體內(nèi)差異；3）邊緣系統(tǒng)、默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)、額頂控制網(wǎng)絡(luò)和視覺網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)認(rèn)知成分則表現(xiàn)出較高的個(gè)體間差異；4）各種人腦功能連接組學(xué)指標(biāo)的重測(cè)信度分析不僅驗(yàn)證了以前基于元分析的結(jié)果，而且基于皮層表面的計(jì)算方法改進(jìn)了重測(cè)信度。下圖展示了人腦功能連接組七大功能模塊空間分布和功能連接及其個(gè)體差異和重測(cè)信度分布。所有的計(jì)算和分析均通過自主研發(fā)的人腦連接組計(jì)算系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

上述研究成果，為人腦功能連接組學(xué)各類計(jì)算規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的建立提供了支撐數(shù)據(jù)，不僅填補(bǔ)了人腦功能連接組個(gè)體差異研究的空白，而且可為腦疾病研究提供正常參考。所有與之相關(guān)的計(jì)算程序、預(yù)處理數(shù)據(jù)等都會(huì)于近期通過中國(guó)科學(xué)院心理研究所的神經(jīng)影像大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)向全世界公開共享。

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