大脑的“功能指纹”或将为自闭症治疗提供可能

日前，国外研究者发现，人类具有一种终生不变的独特“大脑印记”（又被称为“功能指纹”）。可以通过它来识别个人特征，甚至可以判断人与人之间的关系，并区分双胞胎，或许还能揭开注意力缺陷多动障碍（ADHD）和自闭症等疾病的面纱。

“与DNA类似，特殊的大脑系统和连结模式会由成年人遗传给儿童，”美国俄勒冈健康与科学大学的达米恩·费尔表示“这可以帮我们更好地描述大脑改变后，在活动、发育或疾病等方面的特征。”

在2017年的研究中，费尔和他的同事利用研究了350多名成人和儿童（包括了许多对兄弟姐妹），对他们在休息状态下的两组功能性磁共振成像大脑扫描数据，采用一种创新技术来表征功能连接和机器学习，并根据大脑连接类型成功识别出他们的兄弟姐妹关系。

研究人员在最近的一项研究中发现，只有30%的连接体（又称为脑功能联结图谱）是个体所独有的。通过实验，他们在儿童和成人中都识别出了双胞胎和兄弟姐妹配对。

“研究结果证实，虽然每个人都是独一无二的，但家族连接体的某些方面在发育过程中是可遗传的，或许还能成为精神或神经疾病的早期生物标志。”研究第一作者、俄勒冈健康与科学大学医学院的奥斯卡·米兰达·多明戈斯表示。

“我可以从我5岁的孩子那里提取一个指纹，等她25岁的时候，我还能知道那是她的指纹，”达米恩·费尔表示，“就算她的手变大了，或是经历了其他变化，核心特征仍然会保留下来。”

识别、追踪和模拟功能连接体，将揭示为什么有些人更容易患上某种精神疾病。费尔还表示，这些发现可以帮我们探索大脑的功能，这会为自闭症、多动障碍和注意力缺陷等疾病的治疗方法提供更多可能。

在由美国军方资助、卡内基梅隆大学领衔的另一项研究中，研究人员测量了来自5个数据组的699个大脑局部连接体，这些点对点连接位于白质通路中。随后，他们利用扩散核磁造影数据重建了连接体，并计算沿着大脑白质纤维的水分子扩散分布特征。结果表明，这些特征可以作为每个人独有的“大脑指纹”。研究团队进行了超过1.7万次识别测试，证实两个局部连接体来自同一个人的准确率接近100%。

那么，大脑连接图像将如何应用于ADHD和自闭症治疗呢？

牛津大学、伦敦国王学院和帝国理工学院合作领导了一个项目——“开发人类大脑连接体计划”，致力于绘制大脑最初阶段的4维图像。

这个项目的目标是建立一个胎龄在22-44周的人类大脑连接动态图像，将成像、临床、行为和遗传等信息综合在一起。科学界可以广泛使用这些图像和数据。他们希望这项计划可以提升人们对脑瘫和自闭症的认识，并为注意力缺陷多动障碍（ADHD）和自闭症的治疗提供更多可能。