段树民：“构建”人脑连接图谱依然面临挑战

(记者崔学勤)近日，*主席在科技大会上谈到“加强战略指导，解决创新发展中的科技问题”的内容时，特别提到了“大脑连接图研究”，指出这是“认识大脑功能，进一步探索意识本质的科学前沿”。这一探索不仅具有重大的科学意义，而且对脑部疾病的防治和智能技术的发展具有指导作用。”

什么是大脑连接图的研究？国内外的研究现状如何？针对这一问题，中国科学院院士、浙江大学医学部主任段淑敏向《中国科学日报》记者做了介绍。

"脑连接图的研究是当前脑科学中的一个热点和难点."段淑敏说，目前，在分子细胞水平上对大脑工作机制的研究已经做得很好，但是分子细胞水平不能解释大脑是如何工作的。要真正解释大脑产生各种复杂功能的关键机制，取决于我们在网络层面对大脑工作机制的理解。

“人类大脑有1000亿个神经元，每个神经元都与数十万个神经元形成网络连接。这样一个复杂的网络在过去很长一段时间里几乎是空白的。”段淑敏说道。

随着近年来新技术的突破，科学家们已经能够对网络进行更详细的分析，这将促进人类在网络层面对大脑工作机制的理解。段淑敏认为，这些研究成果不仅在脑研究领域具有重要意义，而且在人工智能、脑机接口和机器人等交叉领域也具有重要意义。

"对脑部疾病的理解也是如此."段淑敏说，精神和心理疾病的高发病率往往无法在大脑中发现明显的病变，但事实上问题可能是神经网络的连接。脑网络研究的结果可能为精神和心理疾病提供客观的诊断依据和新的治疗靶点。因此，这一领域的研究是国内外关注的焦点。

那么，科学家什么时候能够完成大脑连接图的“构建”？段淑敏认为这仍然是一个没有明确答案的问题。

“一些低等动物，或高等动物，可能在不久的将来完成它们特定的脑功能连锁图。如果能够实现人脑的精细网络连接图，任务仍然非常艰巨，预测完成时间仍然非常困难。”段淑敏说道。

段淑敏表示，目前国内许多机构都在进行脑网络连接的研究，其中神经科学领域的专家主要集中在广义的脑网络研究上。具体来说，主要使用核磁共振，尤其是强核磁共振仪器来研究脑功能连接图。中国不乏特色研究，未来有望取得进一步进展甚至突破。

《中国科学报》(第四版科技盛会，2016年6月4日)