人類生活在充滿多樣性的世界裡。長久以來的研究發現，人類的腦與行為受到基因、環境和文化及其相互作用的塑造，然而這種影響發生的機制始終缺乏系統性探索與研究。近年來，前沿神經影像技術方法飛速進步，推動着多模态腦成像大數據集的産生和融合性探索，并讓學界得以深入探究人腦宏觀結構與功能連接組架構，為包括上述主題在内的許多有趣而重要的科學問題帶來了新的啟發和思路。

北京時間2022年12月20日零時，beat365官方网站重離子物理研究所高家紅教授團隊在《自然·神經科學》（Nature Neuroscience）雜志上在線發表了題為 “中國人腦連接組計劃增加腦連接組多樣性”（Increasing diversity in connectomics with the Chinese Human Connectome Project）的中國人腦連接組計劃研究成果及其大數據資源的相關工作。該研究建立了一套全新的中國人腦影像開放資源，并揭示了中西方腦結構與功能組織信息在大尺度水平的系統性差異。

該成果及其大數據資源來自于高家紅團隊啟動和初步完成的“中國人腦連接組計劃”(Chinese Human Connectome Project, 簡稱CHCP)。CHCP旨在建立一套基于中國人群的大型多模态神經影像、行為與基因數據集。為方便對照和比較，CHCP與美國“人類腦連接組計劃”(Human Connectome Project, 簡稱HCP)的研究規程保持高度一緻：包括磁共振成像掃描、數據采集參數、功能腦成像的任務範式等；同時CHCP也采集了與HCP數據集可類比的行為與基因數據。目前基于CHCP與HCP大數據集的研究已初步發現在不同文化背景下的人群其腦結構、腦功能與腦連接等特征共性與個性并存。此外，基于兩組大數據集的人群腦圖譜均具有很高的可重複性，而跨文化對比則發現語言加工的相關腦機制差異最大。

圖1: 中西方大尺度腦功能圖譜對照結果

目前CHCP大數據集已實現開放共享。CHCP中國人腦連接組計劃研究成果及其數據資源的公布不僅對于促進基于中國人腦影像的腦-行為和腦圖譜方面的科學研究具有寶貴意義，更重要的是填補了當前國際上缺少來自非西方群體（比如中國人群）對照的空白，為探索人類不同文化與族裔背景中的腦-行為關聯起到了推動作用。基于CHCP和HCP中靜息态功能磁共振影像數據建立的中西方大尺度7網絡腦功能圖譜結果發現中西方靜息态腦功能圖譜在參與高級認知加工的聯合皮質區表現出較大的地形圖差異性，而在初級感知覺皮質區的地形圖差異性則相對較低 （圖1所示）。進一步分析則表明，在七個經典認知任務态下CHCP和HCP的中西方腦功能激活差異主要體現在語言加工任務中， 而簡單運動功能相關的腦激活圖結果則表現出較低的中西方差異性（圖2所示）。

圖2：七個經典認知任務态下中西方腦功能激活圖對照結果

beat365前沿交叉學科研究院葛鑒橋講師（原beat365官方网站本科畢業生）與北京理工大學前沿交叉科學研究院楊國元助理教授（原beat365官方网站博士畢業生）為論文的共同第一作者，beat365官方网站重離子物理研究所高家紅教授為通訊作者。昌平實驗室、北京腦科學與類腦研究中心和北京師範大學等合作單位共同參與了項目研究。高家紅團隊的研究工作受到國家發改委、國家科技部、國家自然科學基金委員會、北京市科學技術委員會和北京腦科學與類腦研究中心的科研經費資助與支持。

論文原文鍊接：https://www.nature.com/articles/s41593-022-01215-1