新的研究提供了迄今為止最清晰的證據，證明連接人腦這些部分的複雜連接可以揭示每個部分的作用。
先前的研究已經確定了大腦連接性與某些心理功能（例如認知或社會行為）之間的聯繫。然而，這項新工作將這種理解擴展到了整個大腦。主要作者、俄亥俄州立大學心理學博士生凱利·希爾什（Kelly Hiersche）表示，通過研究人員的描述，這是對結構和功能如何結合在一起的“鳥瞰圖”。
“我們發現的證據表明，連通性是控制大腦功能的基本組織原則。這對於理解大腦出現問題時會發生什麼具有重要意義，”Hiersche 解釋道。
大腦中獨特的連接“指紋”
研究小組表示，結果揭示了大腦各部分“連接指紋”的詳細圖片
“就像每個人的指紋都是獨一無二的一樣。我們發現大腦的各個部分都有獨特的關聯指紋，它會觀察大腦活動，”合著者、俄亥俄州立大學心理學副教授 Zeynep Saygin 說。
資深作家大衛·奧舍爾是俄亥俄州立大學心理學助理教授。它補充說，這些指紋使科學家能夠通過檢查該區域的連通性來確定該區域的功能。奧舍爾說：“我們的發現幫助我們了解使語言區域獨一無二的連接模式，以及它與大腦鄰近區域的不同之處。”
這項研究發表在期刊上 網絡神經科學–
為了揭示這些關係，研究人員使用了人類連接組項目的數據，其中包括 1,018 名參與者的 MRI 腦部掃描。大腦如何相互溝通？
然後，該團隊轉向 NeuroQuery，這是一種在線元分析工具，可為各種認知過程提供大腦圖譜。該工具可預測 33 種不同心理任務中的大腦活動模式，包括言語、決策、聽音樂和麵部識別。
通過將 NeuroQuery 數據與連接模型相結合，研究人員創建了一個計算框架，可以映射大腦的連接方式及其工作方式。
連接預測思想和行動。
分析揭示了大腦的線路與其跨區域和認知領域的功能之間存在強大且一致的聯繫。基本上，區域連接模式可以預測它們在各種心理活動期間是否活躍或不活躍。從對話到圖像識別再到決策。
“這支持了神經科學家廣泛持有的假設，即大腦連接決定大腦功能。但這一點直到現在才得到明確證明。而且它並沒有涵蓋如此大的感知領域，”奧舍爾說。
儘管事實上所有大腦區域都顯示出強大的功能連接關係。但這種效應在與高階過程相關的領域尤其明顯，例如記憶和執行功能。
“人們需要數年時間才能培養這些高級技能。這比感官或社交技能要長得多，”赫希指出。 “當你使用大腦的某些部分來不斷發展時，可能會導致這些高級技能的連接性和功能之間產生緊密的聯繫。”
為未來的研究奠定基礎
這項研究的重要結果是：Hiersche 說，這種全腦視圖是一般健康年輕人的大腦如何工作的參考模型。
研究人員現在可以利用這些基本信息來比較患有神經或精神疾病的人的大腦。並指出它們的聯繫和功能有何不同。
Hirsche 總結道：“了解連通性是整個大腦功能的一般原則，這為該領域的未來工作奠定了基礎。”
