脑成像与脑连接

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1、3O卷1期中国生物医学工程学报Vo1．3ONo．1February20112011年2月ChineseJournalofBiomedicalEngineering编者按：2010岁末，我刊特邀国内生物医学工程领域的专家撰写综述与评述，主要回顾近年来，特别是过去的一两年中，国内外生物医学工程研究领域中的学术前沿动态。感谢尧德中教授接受我们的邀请。21世纪被世界科学界公认为是生物科学与脑科学的时代。对各类神经精神疾病的脑机制以及语言、记忆、思维、学习和情绪等高级认知功能进行多学科、多层次的综合研究，已经成为当

2、代科学发展的主流方向之一，脑成像技术正在发挥着极其重要的作用，而脑连接作为脑功能的基础，是推进脑功能与脑机制研究的一个新方向。脑成像与脑连接尧德中罗程雷旭薛开庆夏阳赖永秀(电子科技大学生命科学与技术学院，神经信息教育部重点实验室，成都610054)摘要：美国NIH在2009年发布了人脑连接组计划(HCP)，该计划的实施将主要依赖三大关键技术：脑电与功能磁共振(fMRI)信息的融合技术、静息态fMRI技术、脑纤维束成像等脑结构分析技术。文中简要介绍了相关技术的研究现状，以及未来的主要发展方向。关键词：脑连接

3、；脑成像；脑电；结构磁共振；功能磁共振中图分类号R318文献标识码A文章编号0258—8021(2011)O1-0006-05NeuroimagingandBrainConnectomeYAODe—ZhongLUOChengLEIXuXUEKai-QingXIAYangLAIYong—Xiu(KeyLaboratoryforNeurolnformationofMinistryofEducation，SchoolofLifeScienceandTechnology，UniversityofElectroni

4、cScienceandTechnologyofChina，Chengdu610054，China)Abstract：In2009，NIHreleasedtheHumanConnectomeProject(HCP)，whichdeclaredthatHCPneeds，thoughnotlimited，thefollowingthreecrucialtechniques：electroencephalogram(EEG)一functionalmagneticresonanceimaging(fMRI)inte

5、gration，restingstatefMRIandbrainstructureanalysisconcerningaxonbundlesvisualizationtechnique．Here，thethreestate—of—the—artareasaredescribed，andthechallengesinthefuturearediscussed．Keywords：brainconnectivity；neuroimaging；EEG；MRI；fMRI2010年正式启动了相关的课题。随后，欧洲推出

6、了引言类似的计划，中国也在2010年的国家重点基础研究DNA双螺旋结构的发现者FrancisCrick和发展(973)计划中设立了脑网络项目。HCP的实施EdwardJames在1993年就指出，没有脑连接图是依赖于三大关键技术：脑电与fMRI信息的融合技术不太可能理解脑的工作机制的。美国国立精神(EEG—fMRI)、静息态fMRI技术和脑纤维束追踪等卫生研究院院长ThomasInsel进一步认为，脑科学脑结构分析技术。文中针对相关技术的现状和面需要连接组学，就像现代遗传学需要基因组学一临的挑战作概括性介

7、绍。样，是用以深入理解脑功能和脑疾病机制的唯一途1EEG与RI信息的融合技术径。为此，美国NIH在2009年发布了人脑连接组计划(HumanConnectomeProject，HCP)，并在EEG和fMRI是目前最主要的两种神经成像技doi：10．3969／j．issn．0258·8021．2011．01．02收稿13期：2010—12-26基金项目：国家自然科学基金(30870655，81071222)通讯作者。E-mail：dyao@uestc．edu．an中国生物医学工程学报3O卷[5]LaufsH

8、。DaunizeauJ，CarmichaelDW，eta1．RecentadvancesinterictaldurationwithoutlED：AResting-statefMRIStudyinrecordingelectrophysiologicaldatasimultaneouslywith[J]．HumanBrainMapping，16Apr，2010[Epubaheadofmagneticr@sonaneeimagi