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大规模英国脑成像项目公布初步结果

作者: admin 来源: 未知

英国生物银行成像研究旨在追踪100,000个人的大脑健康,作为长期努力了解疾病如何发展的一部分

· By Catherine Caruso on September 30, 2016

· 导语:随着年龄的增长,正常机体可能出现各种各样的疾病,然而疾病本身是一个缓慢而渐进的过程,只是我们未曾察觉,直到它完全呈现出病理症状为时已晚,那么探索出早期迹象无论对疾病发展的理解还是疾病的防控都是至关重要的。英国生物银行成像研究旨在完成这一目标,希望通过追踪十万人的大脑成像数据和相关健康的各项信息,试图找出能够预测疾病的早期指标。目前首批5000人的数据结果新鲜出炉,让我们拭目以待。

 

· 关键词:脑成像,疾病,健康,相关性,早期生物标志物,预测

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来自数千位被试的MRI扫描和其他测量绘制出一幅人群的大脑图片,图片来源:英国生物银行成像研究

上周研究人员公布了英国生物银行成像研究计划的第一个结果,这是一项巨大的工程,最终旨在通过扫描十万例人脑并结合其详细的健康信息来调查老化过程中的疾病进程。从首批5000位被试包括核磁成像及其他一些手段获取的健康信息数据中可以窥见庞大的数据集。该研究是全世界范围内的利用群体水平的方法来更好的理解疾病的几大项目之一,是神经生物学正在迈向全球化合作化脑研究运动的一部分。

 

对于很多随着年龄折磨我们的疾病,从糖尿病到痴呆。我们没有有效的方法在他们发展初期去识别它们,只能等到症状出现。然而,极有可能在我们身体里早有一些细微的迹象出现。这就是英国生物银行成像研究的地方。“这个研究的核心想法是:我们根据大量的细节在人们开始积累出老年时期的健康问题之前就能指明其身体特质 Karla Miller,这项研究的领导者,解释道。“我们的目标是发现可能能够识别后期健康问题的各种标志物。”

 

详细的特征包括广泛调查关于人口统计学和与生活方式相关的因素,基因表达分析和深度药物测试。

 

年龄从40-69岁的被试经历了六种不同种类的MRI扫描来获取脑解剖学特征,微结构,功能,连接,还有其他器官系统的扫描。这些扫描是由分布在英国的三个专门的成像中心负责完成,最初的结果发表在上周的Nature Neuroscience, Miller说:这篇文章很大程度上并不是为了回答任何特定的问题,而是向人们证明这个数据资源既独特又令人惊奇的力量。

 

十万例被试数据集的价值在于,被试随着年龄增长不可避免地会发展出各种各样的疾病,研究人员就可以通过英国国家健康服务追踪他们。他们能够在其他各项健康资料在册的情况下检查疾病进程,可能揭示出重要的趋势,连接或者疾病的早期生物标记物。

 

首批数据包含了各项健康指数之间上万条重要的联系。例如,初步结果揭示增加酒精摄入和脑连接损伤之间的联系,以及另一条在烟草摄入和显示脑中铁沉积增加的成像信号之间的连接。

 

然而,Miller指出那些简单的甚至是高度显著的相关性,不能展现出一个人健康状况的全貌。“很多时候,如果你想发现的是一个脑区的连接性和个人生活方式特定方面之间的相关性,很难知道该做什么。”她说道。

 

Miller和她的同事利用由脑成像数据以及健康和生活方式的信息创建同时包含多个因素的综合测量在人群中一致的趋势来面对这个挑战他们发现了一些独立的老龄化模式Miller个人的生活方式在大脑也有印记

 

研究人员希望进一步解开这种复杂的关系,最终将利用他们来自研究的健康测量去预测谁将继续发展出特定的疾病或谁会对特定的干预做出良好的反应。

 

人类连接组项目今年早些时候发布的,使用MRI扫描创建非常详细人脑图项目。主要研究者David Van Essen热衷于这项研究,但是也回应Miller关于对这些早期结果的过度解读的担心没有参与这项研究的Van Essen: “他们呈现出的现象及相关性足以引起他人的兴趣,” 他说,但是他们还非常周到给出了必要的警告,指出数据的复杂性,我们想要破译的关系的复杂性,以及他们对于可能过度解读或误解的担心

 

Miller希望将英国生物银行的研究工作与其他正在进行的群体规模的大脑成像研究结合起来,如荷兰的马斯特里赫特研究以及莱茵兰和德国国家队(GNC)研究,甚至是精细的大脑研究,如人类连接组项目。

 

GNC协会的科学总监Wolfgang Ahrens说,汇集人群研究以进一步增加受试者的数对于研究罕见疾病如睾丸癌或肌萎缩性侧索硬化是特别有价值的。他称英国生物银行成像研究为GNC触发点,这证明了大脑研究日益协作的趋势这种研究目前是国际化的,他说。

 

成像研究的设计考虑到了这个想法:像人类连接组项目,艾伦大脑Atlas等,其整个数据集是完全开放的。任何地方的科学家都可以访问开放数据集并用于自己的研究,无论是直接分析还是设计后续研究。

 

英国生物银行成像研究是“提供平台去探索广泛的行为相关的大脑特性,以及能成为预测疾病的早期标记的特征”,埃文说。 “实质上,我们看到了重大数据的冰山一角

 

本文仅代表作者观点,不代表《科学美国人》

 

原文链接:https://www.scientificamerican.com/article/massive-u-k-brain-mapping-project-releases-first-results/


翻译:齐韫艺

审校:马晓彤

 

 


关于我

Catherine Caruso

Catherine Caruso今年获得了麻省理工学院科学写作专业硕士学位。