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研究:细胞与分子如何形成大脑大网络 — 等级 B2 — a close up of a plastic brain model

研究:细胞与分子如何形成大脑大网络CEFR B2

2025年12月2日

改编自 Noelle Toumey Reetz-Georgia State, Futurity CC BY 4.0

照片: Lisa Yount, Unsplash

等级 B2 – 中高级
5 分钟
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最近一项发表在《Nature Communications》的研究,通过整合多种数据类型,向理解大脑如何从最小组成部分构建出大尺度功能网络迈出重要一步。研究团队把功能性磁共振成像(fMRI)与基因数据和分子影像相连,旨在弥合微观生物学与宏观脑网络之间的长期空白。

研究者使用可追踪脑区随时间相互交流的成像,测量被称为“动态连接性”的活动模式变化。然后将这些扫描与细胞分布图、神经递质(如血清素与多巴胺)以及线粒体等能量产生结构的图谱结合。通过中介分析,他们证明某些大尺度网络既与生物学特征相关,也能作为桥梁,解释分子层面如何影响认知功能。

通讯作者Vince Calhoun来自乔治亚州立大学,并在乔治亚理工学院与埃默里大学担任职务,他领导的TReNDS中心参与了这项工作。第一作者Guozheng Feng和参与者Jiayu Chen认为,研究显示网络可以把显微层面的组织和复杂行为联系起来。研究者指出,这一方法可能改变研究认知、衰老和精神健康障碍(例如抑郁症、精神分裂症和阿尔茨海默病)的方法,并为将来为个人创建把生物学与脑网络相连的个性化图谱铺路。

该研究获得美国国家科学基金会和国家卫生研究院的资助。来源:乔治亚州立大学。

难词

  • 整合把不同数据或部分合并为一体
  • 功能性磁共振成像用来测量大脑功能的成像技术
    功能性磁共振成像(fMRI)
  • 动态连接性脑区活动随时间的模式变化
  • 中介分析研究变量间影响关系的统计方法
  • 神经递质在神经细胞间传递信号的化学物质
  • 个性化图谱为个人绘制的生物学与脑网络地图

提示:在文章中将鼠标悬停、聚焦或轻触高亮词语,即可在阅读或听音频时快速查看简要释义。

讨论问题

  • 把微观生物学数据和大尺度脑网络连接起来,怎样可能帮助诊断或治疗精神健康疾病?请给出理由或例子。
  • 为个人创建个性化图谱有什么潜在好处和风险?请说明你的看法。
  • 将基因、分子影像和功能成像整合在一起,研究者在技术或数据方面可能遇到哪些主要挑战?

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