【摘 要】
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梭状回是腹侧颞叶上一个十分重要的区域。最近的研究表明,梭状回在语言和面部识别等高级认知功能中扮演了重要角色。另外,在猴子及猩猩面部识别任务的研究中,没有证据表明梭状回参与了面部识别功能。因此,从进化的角度研究梭状回结构和连接不对称性对理解人类大脑特异性功能的起源具有重要意义。本文利用多模态磁共振成像数据,构建梭状回的跨物种脑图谱,并对每个物种梭状回子区的不对称性进行研究,寻求在进化过程中大脑所发生
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梭状回是腹侧颞叶上一个十分重要的区域。最近的研究表明,梭状回在语言和面部识别等高级认知功能中扮演了重要角色。另外,在猴子及猩猩面部识别任务的研究中,没有证据表明梭状回参与了面部识别功能。因此,从进化的角度研究梭状回结构和连接不对称性对理解人类大脑特异性功能的起源具有重要意义。本文利用多模态磁共振成像数据,构建梭状回的跨物种脑图谱,并对每个物种梭状回子区的不对称性进行研究,寻求在进化过程中大脑所发生的变化。本文的主要成果如下:1.构建了跨物种梭状回脑图谱。本文利用27个黑猩猩及8个猕猴磁共振数据,采用基于连接信息的脑区划分方法,用谱聚类算法将黑猩猩和猕猴的梭状回划分为三个子区。黑猩猩的三个梭状回子区沿前后方向依次排列,分别为前侧、中侧、后侧子区;猴子的三个梭状回子区呈三角状排列,分别为前侧、后内侧和后外侧子区。先前的研究将人类梭状回划分为三个子区,分别为前侧、后内侧和后外侧子区,与猴子的排列模式相似。综上,我们得到了梭状回的跨物种脑图谱。2.研究了跨物种梭状回脑图谱的不对称性。本文首先从结构、功能连接及结构连接三个方面计算了人类梭状回子区的不对称性,寻求脑区的不对称性与已知功能不对称性之间的联系;对于每个物种,本文对梭状回子区采用概率纤维追踪,研究了每个子区的结构连接（分为子区与全脑、子区与目标区两部分）不对称性,寻求在进化过程中大脑发生的变化。本文发现,人类后内侧子区存在向左不对称性,这可能与人类语言功能的不对称性有关;后外侧子区存在向左和向右不对称性,这可能表明其与情绪、语言等多种具有不对称性的功能有关;前侧子区的不对称性强度较弱。猴子的后内侧子区也表现出向左的不对称性,后外侧子区同样表现出向左和向右的不对称性,黑猩猩则几乎没有表现出不对称性。猴子的不对称性分布与人类具有相似性,这可能与简单的社会交流功能有关。综上所述,人类与猴子的梭状回在子区划分及子区不对称性都具有一定程度的相似性,这表明了猴子与人类大脑的同源性,对进一步研究人类高级认知功能的起源具有一定价值。
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