HCP,看清我们的大脑

近日,第七届中国胎儿医学大会在上海举行,各国婴幼儿医学专家及学者展开面对面的交流和互动。会上,美国“婴幼儿神经元网络化项目(Baby Connectome project,BCP)”的总负责人林伟立(Weili Lin)博士介绍了该计划的进展,并与中国学者进行了交流与讨论。

这个计划的名字倒是高大上,但它是做什么的呢?

胎儿医学大会现场。图片来源:微信

胎儿医学大会现场。图片来源:微信

人类的大脑中有上百亿的神经元。每一个神经元又同时与成百上千个神经元形成连接,通过这些连接来传递信息。这么多的神经通过这些连接,就构成了一个复杂无比的网络。而人类之所以是万物之灵,就是因为这个网络能够进行思考。

2009年,美国国立卫生研究院(NIH)开启了一个为期五年的研究项目,称为“Human Connectome Project”,简称HCP,被翻译成“人类神经元网络化计划”,或者“人类脑连接组项目”。在微观层面上,这个项目是运用无创影像技术,绘制和分析健康成人大脑的神经连接图谱,从而理解人类大脑神经环路如何相互连接。在宏观角度而言,这个项目旨在阐明大脑的不同部分如何共同作用。

2015年,HCP结束,在《自然神经科学》发表了初步的研究成果。研究中运用功能磁共振成像(fMRI)技术来观察脑区功能连接状态,然后把获得的大脑扫描数据,与被扫描者的其他数据进行对比,比如年龄、收入、教育水平、药物使用情况、IQ、语言表达及不良行为等等。经过对比分析,发现:不同类型性格特征的人在神经连接方面有共性,正面的性格特征都有类似的大脑神经连接,而且不同脑区之间连接紧密;而负面性格特征的人群,大脑神经连接就比较差。

fMRI得到的大脑扫描图像。图片来源:neuroscienceblueprint.nih.gov

fMRI得到的大脑扫描图像。图片来源:neuroscienceblueprint.nih.gov

HCP项目得到了有价值的结果,也就催生了第二阶段的研究。在第二阶段的项目中,将探索不同年龄段的人群,以及患有大脑疾病(老年痴呆、早期精神病、抑郁症、癫痫等)的人群在大脑神经元连接上的特征。

了解宝宝的脑,为下一代的智力发展打好基础

“婴幼儿神经元网络化”就是第二阶段项目中的子项目。这个项目将分析从出生到5周岁的健康儿童大脑影像,探索他们的神经元网络的发育特征。更重要的是,它可以把婴幼儿神经元发育状况与后天因素相联系,探索婴幼儿在智力、情感和行为的发育中外界因素的影响。这项研究的巨大价值吸引了世界各国的关注。据行业专家透露,中国科学界也在积极推动启动儿童脑连接组计划,作为国家重点科技项目,最快将于下半年启动。

这是一项神经科学方面的基础研究,它对我们普通人的生活,又有什么影响呢?

婴幼儿的身体发育、智力发育、性格与行为的养成等等,一直是人类科学研究中的重要方面。过去的研究通常是基于收集大量婴幼儿成长发育中的各种信息,通过整理和分析大量数据,利用统计工具,来发现影响各方面发育的因素。这样的研究,能够识别出许多有利于婴幼儿发育的“相关因素”,也就可以作为“育儿指南”推荐给公众。不过,这种研究方式的弊端在于,可能存在许多“混杂因素”,所得到的结论缺乏生理层面的支持,说服力不那么充分。

关系到“孩子的未来”,这个话题足以引起很多人的兴趣。图片来源:pixabay

关系到“孩子的未来”,这个话题足以引起很多人的兴趣。图片来源:pixabay

0到5岁是人脑神经元发育和形成的关键时期。越来越多的科学证据显示,这一时期孩子的身体和神经发育,对于将来的健康状况与认知能力有密切的关系。BCP项目可以从大脑神经元连接这个生理层面上来认识婴幼儿的发育。当我们理解了脑连接与智力、情感、语言、行为等等“发育结果”之间的关系,以及外界因素与脑神经元网络之间关系,就可以更准确地确定外界因素对婴幼儿发育的影响。这些外界因素,可能是父母老师与婴幼儿的互动,可能是生活环境中的物质因素(比如温度、湿度、空气质量等等),或者膳食结构与特定营养成分。

其中,特定营养成分对于婴幼儿发育的影响,最有市场吸引力。设计出有利于婴幼儿神经发育的,“让孩子更聪明”的婴儿食品,对商家和消费者而言,都是极大的诱惑。这项研究因此引起了营养品公司的注意,有的营养品公司,积极参与这项研究的推动和推广。在将来,这项研究的成果,也许会帮助厂家设计出更好的产品,让我们下一代更加聪明。

感觉下一代还真是被寄托了沉重的希望呢……图片来源:pixabay

感觉下一代还真是被寄托了沉重的希望呢……图片来源:pixabay

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6 Responses to “研究宝宝的脑袋,能找到让宝宝变聪明的“秘诀”吗?”

  1. illusiwind说道:

    感觉就是搞笑的。不知道除了骗钱还能有什么用。

  2. Richard说道:

    难怪看到了眼熟,原来是Ignatia,贝勒去了好多人啊

  3. janus说道:

    "不同类型性格特征的人在神经连接方面有共性,正面的性格特征都有类似的大脑神经连接,而且不同脑区之间连接紧密;而负面性格特征的人群,大脑神经连接就比较差。"

    这就是结论?这是啥个意思?

  4. 匿名说道:

    感觉又是一个出口转内销的。

  5. 匿名说道:

    深度学习网络的内部机理对我们而言都是黑盒子, 在量子计算机没有成熟之前,想研究大脑内部机理就是扯淡.

  6. bobcy说道:

    现在还只是收集基础数据这一起始阶段,理想是丰满的,现实是骨感的。不过打着为了培养更聪明的下一代的旗号,估计能多吸引不少经费和商业赞助吧