绘制大脑的“工兵”

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  他是应用数学博士,却在做神经科学的研究;他是科研人员,却形容自己是交叉学科的“工兵”,他回国才一年,却已初步组建好一支科研团队。
  他是中科院心理所人脑功能连接组与发展实验室的左西年博士。对于科研,左西年博士认为,任何对科研感兴趣的人都可以学有所成,这当中勤奋、体力和机遇的作用要超过智商。眼下,自己作为一名科研工作者,会脚踏实地,搞好科研;作为一名普通人,会在关心“圣贤书”之余,主要的时间都“和家人在一起”。
  10月25日,记者专程到中科院心理所拜访了这位年仅35岁的年轻学者。记者刚进左西年博士的办公室,就看到房间的墙壁上贴满了大脑的各种图片。并且图片的下方,还有一些对于详细研究情况的文字说明。其中,对于自己最新的研究,他还批注了由一句或一段话概括的简单文字。他说,这么做有利于跟不同领域的科研同仁以及大众介绍自己的研究成果。
  最近,左西年博士与他的国际合作者一起,在著名的《大脑皮质》杂志上报告了一项最新的研究成果——人脑功能连接组及其中心度。左西年介绍,此次绘制的这张大脑功能连接图,将人脑功能组绘制精细到4毫米。此前对于大脑的研究大多停留在非常大的空间精度水平。比如把前额叶划分为一整块,将人脑划分为100多块类似的“功能区”,绘制出人脑网络结构。
  然而,这并不足以表现出作为人体“司令官”的大脑表现出的复杂功能,消耗的巨大能量以及个体差异性和复杂性。因此,左西年研究员认为,绘制出高精度的人脑功能连接组,将会极大程度地改善目前我们对人脑复杂功能的理解。
  这次的研究一个最有意思的结果是,随着我们逐渐变老,大脑全局功能连接没有出现下降的趋势。也就是说,大脑的总体链接都很好,是一个正常发挥功能的脑子。但是,从局部来看的话,特别是在与老年痴呆功能退化相关的楔前叶和后扣带皮层,局部功能连接随老化呈现出显著的下降。这个研究成果将来可以为临床诊断提供辅助材料。
  左西年博士早年一直钟情于数学,本科到博士都是数学专业,2006年才转入神经科学领域。如今从事的研究,大多是数学与神经科学融合的结果。他称为自己为“工兵”,因为在他看来,科研需要努力工作,不努力,在国际上就没有竞争力;说得更直白一点,就是体力要好;“在纽约工作期间,我的合作导师年近60却连续3天熬夜的情形,让我深深理解了痴迷的力量和体力的重要。”另外一个重要因素就是“机遇”,从硕士到博士,再到博士后和国外工作期间,“我是一个运气不错的人,我的导师都非常open,都是科研人,他们给我提供了非常好的机遇和环境。”
  另外,左西年觉得,好奇驱动科研。当然,这次的最新研究就有很多的好奇成分在内。有一次,《纽约时报》上报道了一个国外研究者将Google的网页排序技术应用到食物链的研究当中。左西年和他的合作者也灵光一闪,如果把大脑想象成一个像互联网一样的复杂网络,就能按照大脑的定位信息,搜索自己想要的东西。于是,左西年发挥自己的数学特长,采用数学上的稀疏矩阵理论,将一个有几万个节点的人脑功能连接组图谱在个人电脑上快速地绘制完成,并使用PageRank技术来刻画人脑功能连接。去年,在巴塞罗那召开的国际大脑图谱会议邀请左西年就此作了15分钟的报告《Googling the Brain》。
  未来,左西年及其实验室的研究,将集中在中国人脑功能,希望在不远的将来,我们到医院体检,医生可以自信地对着上述图谱的常模曲线,告诉我们脑功能的健康状况。
  
  左西年
  博士,中国科学院心理研究所特聘研究员,研究领域有静息态功能磁共振、神经与脑功能发育、神经影像方法可靠性分析
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