|陈根:开发新技术,高效识别大脑“指纹”
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文|陈根
世界上没有两片一模一样的树叶 , 也没有两个一模一样的指纹 。 指纹是每个人最稳定的生物特征 , 同时也是属于每个人独特的标志 。 几年前 , 耶鲁大学的神经科学家发现 , 大脑也具有“指纹” , 这种“指纹”能用于识别个人特征 , 甚至判断人与人之间的关系 。
研究人员主要使用核磁共振扫描来测量特定时间段的大脑活动 。 在对扫描结果进行处理生成图形后 , 以彩色矩阵的形式表示 , 总结出受试者的大脑活动 。 这些图表通常被称为“功能性大脑连接组” , 相当于神经网络的地图 。 它们能够告知受试者在核磁共振扫描期间在做什么 , 例如 , 是在休息还是进行一些其他任务 。
在之前的研究中 , 大脑“指纹”需要持续几分钟或者更长的时间来扫描 , 此次 , 瑞士洛桑联邦理工学院的科学家将这一研究更进一步 , 仅用大约1分40秒就检测出了大脑“指纹” 。
研究发现在很短时间内就可获得大脑指纹展现出来的信息 , 无需用MRI扫描5分钟 。 研究还显示 , 大脑“指纹”最快开始出现在感觉区域 , 特别是与眼球运动、视觉感知和视觉注意相关的区域 。 随着时间的推移 , 与更复杂认知功能相关的额叶皮质区域的“指纹”也开始出现 , 并揭示我们每个人的独特信息 。
额叶皮质区域在人脑活动中承担着相当复杂的任务 , 例如在不同的任务模式下转化思考的方式(调节大脑不同区域之间的连接) , 而且很多跨区域的大脑连接也要通过这里完成 。
值得注意的是 , 随着年龄的增长 , 大脑的许多关键区域功能会下降 , 并且容易受到阿尔茨海默病等神经退行性疾病的影响 。 未来 , 该研究或有助于诊断和治疗痴呆、精神分裂症、抑郁症等不同记忆缺陷的疾病 。
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