文/左西年

中國科學(xué)院心理研究所 北京 100101

人類復(fù)雜的認(rèn)知心理與社會行為產(chǎn)生的神經(jīng)機(jī)制一直都是一個頗具吸引力的科學(xué)問題，其也是現(xiàn)代心理學(xué)的核心問題（見本刊同期文章；劉勛等，認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)：理解腦、心智和行為的基石）。20世紀(jì)90年代功能磁共振成像技術(shù)（functional magnetic resonance imaging,fMRI）[1]的發(fā)展使科學(xué)家觀測到了活體人腦的哪些部位對于外界的認(rèn)知刺激會做出顯著的反應(yīng)，最成功的范式即所謂“任務(wù)激活區(qū)檢測”（task-based fMRI,T-fMRI），其通過設(shè)計各種特定認(rèn)知任務(wù)來完成[2]，這也是當(dāng)前“認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)”的科學(xué)主流。目前人們對各個腦區(qū)的認(rèn)知功能的研究取得了巨大的進(jìn)步。但是，人腦是非常復(fù)雜的動力系統(tǒng)，其對外界環(huán)境變化的響應(yīng)是作為一個整體工作[3]。因此，像人類基因組[4]一樣，如能建立一個整體的人腦功能研究框架，研究不同腦區(qū)之間的功能交互及其與各種心理和行為的關(guān)系，將會極大地推動認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)的發(fā)展。

1 人腦功能連接組

2005年著名的腦網(wǎng)絡(luò)科學(xué)家Olaf Sporns首次將全腦內(nèi)結(jié)構(gòu)連接的整體概念化，提出“人類腦連接組”腦科學(xué)研究框架[3]，3年后的2008年又首次繪制出高精度人腦結(jié)構(gòu)連接組圖譜[5]。這些成果在腦科學(xué)研究領(lǐng)域引起了巨大反響，并極大推動了全腦結(jié)構(gòu)連接網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及其在各種神經(jīng)精神疾病中的應(yīng)用研究[6]。在腦功能連接領(lǐng)域，2008年10月，美國紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院Milham及Biswal博士、Castellanos教授聯(lián)合10個國家的35個實(shí)驗(yàn)室，啟動了“千人功能連接組計劃”（FCP:http://fcon_1000.projects.nitrc.org），針對人腦連接組的功能概念，提出‘腦功能連接組’和人類腦功能研究的發(fā)現(xiàn)科學(xué)（Discovery Science）框架[7]。FCP不僅提供了一個初步的人類大腦功能連接參考圖譜，而且展示了奇妙、穩(wěn)定并耐人尋味的個體差異。這直接促成了美國國家衛(wèi)生研究所“神經(jīng)科學(xué)藍(lán)圖”（NIH Blueprint for Neuroscience）斥資4000萬美元資助“人類連接組計劃”，采用更精確、完善的技術(shù)深入研究這些個體差異背后的奧秘 （HCP： http://www.humanconnectomeproject.org）。在人類功能連接組研究中，關(guān)鍵技術(shù)之一是靜息態(tài)功能磁共振成像(Resting-state fMRI,R-fMRI)，圖1展示了基于FCP提供的1003人R-fMRI數(shù)據(jù)繪制的第一幅4毫米精度的人腦功能連接組（22387個節(jié)點(diǎn)和59960050個連接）拓?fù)鋱D譜[8]。

圖1 人類功能連接組網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D譜

2 非T-fMRI：回歸R-fMRI

靜息（閉眼、清醒、無特定認(rèn)知任務(wù)）狀態(tài)下測量的人腦基礎(chǔ)代謝能達(dá)到人體總能耗的1/5，凸顯出靜息態(tài)腦功能研究的重要性[9]。自1995年Biswal博士運(yùn)用R-fMRI研究運(yùn)動網(wǎng)絡(luò)的低頻自發(fā)神經(jīng)活動以來（圖2黑色箭頭）[10]，這項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過近20年的快速發(fā)展，已被廣泛用于研究正常腦功能及各種神經(jīng)精神疾病引起的腦功能異常。

截至2012年1月1日，使用關(guān)鍵字（resting[Title/Abstract]AND brain[Title/Abstract]AND fmri）在PubMed文獻(xiàn)查詢結(jié)果顯示已經(jīng)有1221篇R-fMRI研究文章發(fā)表（圖2）?；谥笖?shù)增長曲線的數(shù)據(jù)擬合顯示：2003年R-fMRI研究開始進(jìn)入快速增長期（圖2綠色箭頭），2008年開始迎來爆發(fā)期（圖2綠色箭頭），各種R-fMRI計算方法被廣泛應(yīng)用于臨床樣本腦功能研究，促成了第一個爆發(fā)期的來臨。目前，R-fMRI研究者已逐步開始關(guān)注腦功能發(fā)展和心腦關(guān)聯(lián)研究并取得了一些矚目的成果。

3 人腦功能連接組與腦功能發(fā)展

圖2 靜息態(tài)功能磁共振腦研究相關(guān)文章發(fā)表增長曲線

盡管美國著名“腦十年計劃”在人類大腦結(jié)構(gòu)研究上取得了巨大進(jìn)展，但是，同期基于T-fMRI的腦功能研究卻鮮有重要成果，究其原因是為不同年齡段設(shè)計的可比任務(wù)太復(fù)雜。對比之下，R-fMRI實(shí)驗(yàn)設(shè)計簡單，計算方法逐步豐富，重測信度得以初步驗(yàn)證，促使其逐步用于研究人腦功能隨年齡的變化（發(fā)展）[7,8,11-15]。胎兒、嬰兒和幼兒期（4周歲以前）的腦功能網(wǎng)絡(luò)研究主要集中在探索某些基本功能連接網(wǎng)絡(luò)（如：默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)[16]）的存在性和全腦功能的宏觀特性（如：小世界屬性[17]）。對兒童、青少年和老年期靜息腦功能發(fā)展的相關(guān)磁共振研究相對深入[18-20]。兒童時期腦功能連接主要以分散的局部連接為主，而到了青少年、成年期則以高度集中的長距離功能連接為主；與此同時，大腦皮層與皮層下區(qū)域的功能連接則逐步降低，顯示出皮層下區(qū)域?qū)ζ庸δ艿挠绊懼鸩浇档?。有趣的是，對于正常老化（老年期）的靜息態(tài)功能磁共振研究則初步顯示了相反的發(fā)展模式。因此，從生命周期來看，經(jīng)過兒童與青少年期（發(fā)育進(jìn)程）而逐步形成的功能連接網(wǎng)絡(luò)隨著年齡的逐漸增加（老化進(jìn)程）而喪失其完整功能特性。同時，局部腦功能活動也被指出受到正常老化的影響。值得提及的是：盡管還很少，但是R-fMRI已經(jīng)被初步用來探索人腦畢生功能發(fā)展軌線[21]。關(guān)于人腦結(jié)構(gòu)和功能的發(fā)展變化，本刊文章（董奇，發(fā)展認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)：理解和促進(jìn)人類心理發(fā)展的新興學(xué)科）有比較詳細(xì)介紹。

4 行為-人腦功能連接組關(guān)聯(lián)

心理學(xué)是研究人的意識和心智本質(zhì)、心理和行為規(guī)律的科學(xué)。長期以來，大量關(guān)于心理和行為規(guī)律的研究依賴各種量表和行為測驗(yàn)，以描述人們?nèi)粘Ｉ钪兴憩F(xiàn)出的各種社會行為和個人特質(zhì)，目前已形成了整套的研究方法和評估體系，取得了重要的基礎(chǔ)性成果。比如，由北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室董奇教授發(fā)起，全國52家科研機(jī)構(gòu)共同參與的中國兒童青少年心理發(fā)育特征調(diào)查項(xiàng)目，已經(jīng)初步建立了我國兒童青少年心理發(fā)育特征數(shù)據(jù)庫（見本刊文章；董奇，發(fā)展認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)：理解和促進(jìn)人類心理發(fā)展的新興學(xué)科）。但是，限于樣本群體、實(shí)驗(yàn)設(shè)計和計算方法，這些心理學(xué)測評和行為學(xué)常模與腦功能影像學(xué)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)研究目前尚未展開。將R-fMRI和行為學(xué)研究相結(jié)合對理解各種行為學(xué)規(guī)律與人腦功能連接組各種特性之間的關(guān)系有極大幫助，繪制相應(yīng)行為的人腦功能連接圖譜、完善心理學(xué)量表和行為測驗(yàn)將有助于理解各種心理與精神疾患所表現(xiàn)出的行為異常。研究人員目前已經(jīng)就認(rèn)知、情緒、特質(zhì)等展開心腦關(guān)聯(lián)的初步探索。

4.1 認(rèn)知

Kelly等人研究了個體內(nèi)部在注意相關(guān)的行為學(xué)測量上的變異與默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)及注意網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)大腦功能連接可以有效預(yù)測注意的行為學(xué)表現(xiàn)[22]。王亮等人發(fā)現(xiàn)兩側(cè)半球海馬間的功能連接能預(yù)測個體的情景記憶能力，但雙側(cè)運(yùn)動皮層的功能連接則不能預(yù)測[23]?；趫D式記憶編碼的研究表明，整合新信息和鞏固與之相關(guān)的記憶需要海馬與腹側(cè)前額內(nèi)皮層之間的功能連接支撐[24]。北京師范大學(xué)劉嘉課題組最近報道了面孔加工相關(guān)腦區(qū)之間靜息態(tài)功能連接與個體面孔加工行為表現(xiàn)直接相關(guān)[25]。

功能連接組閱讀功能模塊首先由Koyama等人基于閱讀功能激活腦區(qū)種子點(diǎn)功能連接相關(guān)方法觀測到[26]，并發(fā)現(xiàn)這些閱讀功能網(wǎng)絡(luò)在兒童和成人中有顯著差別[27]。基于R-fMRI分析發(fā)現(xiàn)，角回區(qū)域可被分為3個不同的功能子模塊：中部區(qū)域與默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)重疊，與抽象的語義關(guān)聯(lián)有關(guān)；背內(nèi)側(cè)區(qū)域負(fù)責(zé)從視覺刺激中搜索相關(guān)語義；腹外側(cè)區(qū)域負(fù)責(zé)視覺刺激的概念辨識[28]。北京師范大學(xué)畢彥超課題組發(fā)現(xiàn)大腦左側(cè)顳中回的靜息態(tài)腦功能活動強(qiáng)度可以預(yù)測個體語義處理效能[29]。

Cox等人使用R-fMRI對與風(fēng)險行為有關(guān)的人腦功能連接組內(nèi)在功能架構(gòu)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)：個體風(fēng)險回避行為的增加，同時表現(xiàn)在相關(guān)腦區(qū)間功能連接的變化[30]（右側(cè)額下回和右側(cè)腦島之間功能連接增強(qiáng)，左側(cè)伏隔核與右側(cè)頂-枕皮層之間功能連接減弱）。這一初步結(jié)果表明，功能連接組內(nèi)在功能架構(gòu)能夠反映個體對風(fēng)險的態(tài)度差異，或許可用來推斷個體在現(xiàn)實(shí)世界中的風(fēng)險行為。另有研究發(fā)現(xiàn)：運(yùn)動學(xué)習(xí)能夠使額頂靜息態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)和小腦靜息態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)發(fā)生改變，而運(yùn)動執(zhí)行則不能引起這種改變，提示由學(xué)習(xí)導(dǎo)致的神經(jīng)可塑機(jī)制與靜息態(tài)腦功能活動之間的聯(lián)系[31]。

4.2 情緒

Hoptman等人發(fā)現(xiàn)攻擊性與杏仁核-腹側(cè)前額皮層的功能連接相關(guān)[32]，精神分裂癥患者杏仁核與腹側(cè)前額皮層的功能連接與正常被試相比顯著減弱。病人這兩個區(qū)域間功能連接與攻擊性呈顯著負(fù)相關(guān)，即功能連接越弱，自我評價的攻擊性水平就越高，表明精神分裂癥病人的杏仁核與腹側(cè)前額皮層間的功能連接受到了損傷，而且這一損傷與攻擊性相關(guān)。功能連接組內(nèi)功能連接也被嘗試作為衡量焦慮水平的影像學(xué)指標(biāo)：具備高焦慮水平的個體表現(xiàn)出負(fù)的杏仁核-腹側(cè)前額葉內(nèi)皮層功能連接；而低焦慮水平下，這些功能連接呈正相關(guān)[33]。杏仁核的功能連接在急性心理壓力產(chǎn)生后立即增強(qiáng)，杏仁核和與其相關(guān)的功能連接在中央壓力回路（調(diào)節(jié)最初的壓力反應(yīng)）中起至關(guān)重要作用。高壓將會增強(qiáng)杏仁核與背側(cè)前扣帶回皮層、前腦島和背側(cè)-喙側(cè)腦橋區(qū)（與藍(lán)斑核的解剖位置相似）的功能連接。急性增壓的后果是由杏仁核功能連接網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)活動導(dǎo)致的，這種功能連接模式表明持久過度警覺狀態(tài)可能會促進(jìn)壓力產(chǎn)生后持續(xù)的記憶加工，為研究創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙早期階段的形成提供了方法[34]。例如：對汶川地震幸存者腦功能變化的研究發(fā)現(xiàn)[35]，這些剛剛經(jīng)歷過嚴(yán)重情感創(chuàng)傷的被試，額-邊緣系統(tǒng)和紋狀體區(qū)的低頻活動顯著增加，邊緣網(wǎng)絡(luò)和紋狀體網(wǎng)絡(luò)之間的功能連接變?nèi)酰J(rèn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的同步性降低，這表明：在重大創(chuàng)傷經(jīng)歷后的很短時間內(nèi)，腦功能就會發(fā)生顯著改變，而且與那些創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙患者有很多相似的地方。腦功能連接組與心理行為關(guān)系的研究為探索壓力、創(chuàng)傷性事件對人的影響機(jī)制提供了新的途徑，通過這種方法或許可識別出急性應(yīng)激障礙的高危人群，以利于對其進(jìn)行早期評估和干預(yù)。

對默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)與共情關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)：左側(cè)眶額內(nèi)皮層與默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)前部區(qū)域的較強(qiáng)功能連接，與對圖片評價的過高疼痛等級相關(guān)；暴露疼痛的圖片會引起默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)前部活動的相對增加；對識別他人痛苦的個體傾向會影響默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的功能反應(yīng)[36]。Cox等人細(xì)致地研究了共情的功能連接組內(nèi)在功能架構(gòu)，提出相對共情能力（REA）可作為共情能力的一個有效指標(biāo)[37]：共情的認(rèn)知成分（CE）占優(yōu)勢會與負(fù)責(zé)內(nèi)感受、自律和社會認(rèn)知過程的腦區(qū)的功能連接增強(qiáng)相關(guān)（腦干、顳上溝、腹側(cè)前腦島），共情的情感成分（AE）占優(yōu)勢會與涉及社會情感的腦區(qū)的功能連接增強(qiáng)（腹側(cè)前腦島、眶額皮層、杏仁核），相對共情能力或許可以作為共情能力的測量指標(biāo)來衡量健康成人病變傾向。

4.3 人格特質(zhì)

人格或個性特征是指人面臨眾多環(huán)境刺激時所表現(xiàn)出的獨(dú)特、穩(wěn)定而持久的思維方式和行為風(fēng)格。探討大腦的功能架構(gòu)如何反映人格是一個極具挑戰(zhàn)性的問題，部分原因在于很難設(shè)計出適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)對個性進(jìn)行測量。研究發(fā)現(xiàn)：前扣帶回膝部與腦島之間的功能連接與一般成人的自閉特質(zhì)有關(guān)，低自閉特質(zhì)的人這兩個網(wǎng)絡(luò)之間的功能連接為正相關(guān)，高自閉特質(zhì)的人為負(fù)相關(guān)[38]。后扣帶回與前扣帶回膝部之間的功能連接與隨和性和血壓呈正相關(guān)[39]。Adelstein等人基于大腦的兩個認(rèn)知與情感樞紐-前扣帶和楔前葉-的種子區(qū)域，發(fā)現(xiàn)人格的每一個因素都具有一種獨(dú)特的靜息態(tài)功能連接（RSFC）模式[40]。這些模式與分別負(fù)責(zé)認(rèn)知和情感過程（如動機(jī)、共情和未來導(dǎo)向思維等）相應(yīng)的腦功能分區(qū)一致。神經(jīng)質(zhì)和外向性是五大人格因素中研究最廣泛的兩個因素，可分別預(yù)測種子點(diǎn)與背內(nèi)側(cè)前額葉皮層和外側(cè)旁邊緣腦區(qū)之間的連接。這些區(qū)域又與情緒調(diào)節(jié)，自我評價和獎賞相關(guān)聯(lián)，與特質(zhì)的特性一致。人格特質(zhì)大多與受試者間不一致出現(xiàn)的功能連接相關(guān)聯(lián)，即各人格因素所預(yù)測的腦區(qū)靜息態(tài)功能連接并無重疊。這表明，雖然個體間存在一個基本的、核心的大腦功能架構(gòu)，核心之外的多變連接引致了個體間人格特征的差異，進(jìn)而引發(fā)了多樣化的反應(yīng)表現(xiàn)?；诓煌δ苓B接組特性的研究也重復(fù)發(fā)現(xiàn)了人格的功能連接組關(guān)聯(lián)[41-43]。

5 人腦功能連接組關(guān)聯(lián)研究

對比人類基因組的研究[44]，上述研究都說明一個事實(shí)：人類神經(jīng)影像領(lǐng)域正在步入連接組關(guān)聯(lián)（Connectome-Wide Association）時代[45]。其目標(biāo)非常明確：為豐富多彩的個體表型差異尋找其在人類連接組宏觀和微觀架構(gòu)差異上的烙印。盡管目前該領(lǐng)域剛剛起步，但是目前對于認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)而言，其成功信條和基本邏輯非常簡單明了：通過采集高通量的大樣本人類腦連接組影像數(shù)據(jù)和各種心理特質(zhì)行為學(xué)測量數(shù)據(jù)，我們可以使用與全基因組關(guān)聯(lián)研究相同的方法學(xué)框架，為人類在心理和行為層面上復(fù)雜表現(xiàn)尋找底層腦科學(xué)機(jī)制，打開“心-腦奧秘”之門。

回望人類基因組計劃的發(fā)展脈絡(luò)，人類腦連接組計劃的成功發(fā)展需要一系列的前期工作基礎(chǔ)，尤其是連接組的構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)分析流程標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)分析軟件平臺建設(shè)、國際海量腦影像數(shù)據(jù)共享和發(fā)現(xiàn)科學(xué)文化認(rèn)同等。首先，面對如此復(fù)雜的連接組構(gòu)成和豐富的行為表型，沒有科學(xué)假設(shè)可以使用，科學(xué)家需要一個非常巨大的樣本來達(dá)到心腦關(guān)聯(lián)探索性數(shù)據(jù)分析所需的統(tǒng)計力度，因此需要跨國家建立神經(jīng)影像數(shù)據(jù)共享聯(lián)盟，大力提倡“開放式神經(jīng)科學(xué)”和“發(fā)現(xiàn)科學(xué)”文化[7]。如：國際FCP和INDI(http://fcon_1000.projects.nitrc.org/indi/IndiPro.html)計劃通過聯(lián)合全世界神經(jīng)影像實(shí)驗(yàn)室，共享神經(jīng)影像數(shù)據(jù)和處理程序，積累海量人類功能連接組數(shù)據(jù)，為全世界不同國家、不同學(xué)科領(lǐng)域提供一個探索人腦功能連接組的開放式科學(xué)研究平臺。其次，基于開放式的數(shù)據(jù)共享，跨不同學(xué)科領(lǐng)域的不同實(shí)驗(yàn)室可以搭建人類連接組數(shù)據(jù)分析和共享軟件平臺，為各種實(shí)際應(yīng)用提供計算和軟件支撐。最后，通過不斷長期地測試和評估，逐步建立起人類連接組的構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)分析流程標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而促成人腦功能連接組關(guān)聯(lián)研究(functional Connectome-Wide Association Studies,fCWAS)走向成熟，最終服務(wù)人類心智健康。

人類連接組關(guān)聯(lián)研究領(lǐng)域正面臨著諸多的挑戰(zhàn)：（1）開放式科學(xué)文化的認(rèn)同。神經(jīng)影像領(lǐng)域目前尚處于數(shù)據(jù)共享的“開放式數(shù)據(jù)”而非“開放式研究”，這種研究文化需要神經(jīng)成像領(lǐng)域的研究人員公開他們研究的全部，包括：正在采集中的原始數(shù)據(jù)、預(yù)處理的數(shù)據(jù)以及各種數(shù)據(jù)處理產(chǎn)品，只有這樣才能應(yīng)對人類連接組關(guān)聯(lián)研究如此巨大的數(shù)據(jù)分析與計算挑戰(zhàn)；（2）開放式共享代碼和腳本。神經(jīng)影像研究人員大都使用其實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部開發(fā)的各種軟件，而這些軟件很少與同行共享，未來應(yīng)對連接組關(guān)聯(lián)研究，必須要有完善和活躍的開放式軟件共享機(jī)制；（3）用戶友好的高性能人類連接組數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；（4）多學(xué)科交叉合作研究框架?，F(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)研究所需的學(xué)科領(lǐng)域（認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、臨床神經(jīng)科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、生物物理等）所涉及的知識很多，雖然國際上，特別是美國有很多的多學(xué)科培訓(xùn)計劃（如：理學(xué)-醫(yī)學(xué)博士聯(lián)合培訓(xùn)），但是每個領(lǐng)域都非常精通幾無可能，因此需要這些領(lǐng)域有效地、有機(jī)地開展緊密合作?！叭蜃⒁馊毕莺投鄤影Y腦連接組關(guān)聯(lián)研究競賽 ”（http://fcon_1000.projects.nitrc.org/indi/adhd200/index.html）成功地展示了一個“開放式神經(jīng)科學(xué)”范例?；贔CP開放數(shù)據(jù)，近來一項(xiàng)初步CWAS研究同樣展示了此框架如何為疾病、智商、年齡乃至化學(xué)遞質(zhì)尋找功能連接組關(guān)聯(lián)[46]。

6 中國研究現(xiàn)狀和未來方向建議

中國R-fMRI計算方法學(xué)研究在國際上開展較早，中科院自動化所模式識別國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蔣田仔研究員課題組、杭州師范大學(xué)認(rèn)知與腦疾病研究中心臧玉峰教授課題組、北京師范大學(xué)腦與認(rèn)知科學(xué)研究院朱朝喆、賀永和姚力組成的課題組群等開展了一系列在國際上頗有影響的R-fMRI方法學(xué)研究。杭州師范大學(xué)認(rèn)知與腦疾病研究中心臧玉峰教授是國際FCP和INDI核心組委之一，通過共享大量神經(jīng)影像數(shù)據(jù)，開發(fā)和共享R-fMRI計算軟件REST[47]，為“開放式神經(jīng)科學(xué)”的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)，使得中國在該領(lǐng)域具有很高國際聲譽(yù)。2010年以蔣田仔研究員為首席科學(xué)家的“973”項(xiàng)目“基于影像的腦網(wǎng)絡(luò)研究及其臨床應(yīng)用”獲得資助，可以視為聚焦腦疾病(Brain-Disease Association:BDA)的“人類全連接組關(guān)聯(lián)研究”邁出了中國在連接組關(guān)聯(lián)研究領(lǐng)域的重要一步，希望這項(xiàng)國家計劃能成為國際“開放式神經(jīng)科學(xué)”的另一個成功范例。

結(jié)合國內(nèi)研究優(yōu)勢和目前人腦功能連接組學(xué)研究中存在的大量問題與挑戰(zhàn)[48]，未來研究應(yīng)有針對性地改進(jìn)計算方法并提出新方法，在功能連接組構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)處理分析標(biāo)準(zhǔn)方面做出重要成果。同時，鑒于國內(nèi)心理和行為相關(guān)的“人類全連接組關(guān)聯(lián)研究計劃”（即BMA）的空缺，心腦關(guān)聯(lián)研究(BMAS)將具有巨大的發(fā)展空間。

致謝中科院心理所人腦功能連接組及其發(fā)展實(shí)驗(yàn)室成員李會杰、姜黎黎、魏高峽、和范豐梅對于本文初稿提出了修改建議。

1 Ogawa S,Lee T M,Kay AR et al.Brain magnetic resonance imaging with contrast dependent on blood oxygenation.Proc Natl Acad Sci U S A,1990,87:9868-9872.

2 Kwong K K,Belliveau J W,Chesler D Aet al.Dynamic magnetic resonance imaging of human brain activity during primary sensory stimulation.Proc Natl Acad Sci U S A,1992,89:5675-5679.

3 Sporns O,Tononi G,Kotter R.The human connectome:Astructural description of the human brain.PLoS Comput Biol,2005,1:e42.

4 Bentley D R.The Human Genome Project—an overview.Med Res Rev,2000,20:189-196.

5 Hagmann P,Cammoun L,Gigandet X et al.Mapping the structur-al core of human cerebral cortex.PLoS Biol,2008,6:e159.

6 Bullmore E,Sporns O.Complex brain networks:graph theoretical analysis of structural and functional systems.Nat Rev Neurosci,2009,10:186-198.

7 Biswal B B,Mennes M,Zuo X N et al.Toward discovery science of human brain function.Proc Natl Acad Sci U S A,2010,107:4734-4739.

8 Zuo X N,Ehmke R,Mennes M et al.Network centrality in the human functional connectome.Cereb Cortex.2012,22:1862-1875.

9 Raichle M E,Mintun MA.Brain work and brain imaging.Annu Rev Neurosci,2006,29:449-476.

10 Biswal B,Yetkin F Z,Haughton V M et al.Functional connectivity in the motor cortex of resting human brain using echo-planar MRI.Magn Reson Med,1995,34:537-541.

11 Shehzad Z,Kelly AM,Reiss P T et al.The resting brain:unconstrained yet reliable.Cereb Cortex,2009,19:2209-2229.

12 Zuo X N,Di Martino A,Kelly C et al.The oscillating brain:complex and reliable.Neuroimage,2010,49:1432-1445.

13 Zuo X N,Kelly C,Adelstein J S et al.Reliable intrinsic connectivity networks:test-retest evaluation using ICA and dual regression approach.Neuroimage,2010,49:2163-2177.

14 Wang J H,Zuo X N,Gohel S et al.Graph theoretical analysis of functional brain networks:test-retest evaluation on short-and long-term resting-state functional MRI data.PLoS One,2011,6:e21976.

15 Tomasi D,Volkow N D.Aging and functional brain networks.Mol Psychiatry,2012,549-558.

16 Buckner R L,Andrews-Hanna JR,Schacter DL.The brain's default network:anatomy,function,and relevance to disease.Ann N Y Acad Sci,2008,1124:1-38.

17 Sporns O,Zwi J D.The small world of the cerebral cortex.Neuroinformatics,2004,2:145-162.

18 Power J D,Fair D A,Schlaggar B L et al.The development of human functional brain networks.Neuron,2010,67:735-748.

19 Vogel AC,Power J D,Petersen S E et al.Development of the brain's functional network architecture.Neuropsychol Rev,2010,20:362-375.

20 Smyser C D,Snyder AZ,Neil J J.Functional connectivity MRI in infants:exploration of the functional organization of the developing brain.Neuroimage,2011,56:1437-1452.

21 Zuo X N,Kelly C,Di Martino Aet al.Growing together and growing apart:regional and sex differences in the lifespan developmental trajectories of functional homotopy.J Neurosci,2010,30:15034-15043.

22 Kelly AM,Uddin L Q,Biswal B B et al.Competition between functional brain networks mediates behavioral variability.Neuroimage,2008,39:527-537.

23 Wang L,Negreira A,LaViolette P et al.Intrinsic interhemispheric hippocampal functional connectivity predicts individual differences in memory performance ability.Hippocampus,2010,20:345-351.

24 Van Kesteren M T,Fernández G,Norris D G et al.Persistent schema-dependent hippocampal-neocortical connectivity during memory encoding and postencoding rest in humans.Proc Natl Acad Sci U S A,2010,107:7550-7555.

25 Zhu Q,Zhang J,Luo Y L et al.Resting-state neural activity across face-selective cortical regions is behaviorally relevant.J Neurosci,2011,31:10323-10330.

26 Koyama M S,Kelly C,Shehzad Z et al.Reading networks at rest.Cereb Cortex,2010,20:2549-2559.

27 Koyama M S,Di Martino A,Zuo X N et al.Resting-state functional connectivity indexes reading competence in children and adults.J Neurosci,2011,31:8617-8624.

28 Seghier M L,Fagan E,Price C J.Functional subdivisions in the left angular gyrus where the semantic system meets and diverges from the default network.J Neurosci,2010,30:16809-16817.

29 Wei T,Liang X,He Y et al.Predicting conceptual processing capacity from spontaneous neuronal activity of the left middle temporal gyrus.J Neurosci,2012,32:481-489.

30 Cox C L,Gotimer K,Roy AK et al.Your resting brain CAREs about your risky behavior.PLoS One,2010,5:e12296.

31 Albert N B,Robertson E M,Miall R C.The resting human brain and motor learning.Curr Biol,2009,19:1023-1027.

32 Hoptman M J,D'Angelo D,Catalano D et al.Amygdalo-frontal functional disconnectivity and aggression in schizophrenia.Schizophr Bull,2010,36:1020-1028.

33 Kim M J,Gee D G,Loucks R Aet al.Anxiety dissociates dorsal and ventral medial prefrontal cortex functional connectivity with the amygdala at rest.Cereb Cortex,2011,21:1667-1673.

34 Van Marle H J,Hermans E J,Qin S et al.Enhanced resting-state connectivity of amygdala in the immediate aftermath of acute psychological stress.Neuroimage,2010,53:348-354.

35 Lui S,Huang X,Chen L et al.High-field MRI reveals an acute impact on brain function in survivors of the magnitude 8.0 earthquake in China.Proc Natl Acad Sci U S A,2009,106:15412-15417.

36 Otti A,Guendel H,L?er L et al.I know the pain you feel-how the human brain's default mode predicts our resonance to another's suffering.Neuroscience,2010,169:143-148.

37 Cox C L,Uddin L Q,Di Martino Aet al.The balance between feeling and knowing:affective and cognitive empathy are reflected in the brain's intrinsic functional dynamics.Soc Cogn Affect Neurosci,2011,7：727-737.

38 Di Martino A,Shehzad Z,Kelly C et al.Relationship between cingulo-insular functional connectivity and autistic traits in neurotypical adults.Am J Psychiatry,2009,166:891-899.

39 Ryan J P,Sheu L K,Gianaros P J.Resting state functional connectivity within the cingulate cortex jointly predicts agreeableness and stressor-evoked cardiovascular reactivity.Neuroimage,2011,55:363-370.

40 Adelstein J S,Shehzad Z,Mennes M et al.Personality is reflected in the brain's intrinsic functional architecture.PLoS One,2011,6:e27633.

41 Kunisato Y,Okamoto Y,Okada G et al.Personality traits and the amplitude of spontaneous low-frequency oscillations during resting state.Neurosci Lett,2011,492:109-113.

42 Hahn T,Dresler T,Ehlis AC et al.Randomness of resting-state brain oscillations encodes Gray's personality trait.Neuroimage,2012,59:1842-1845.

43 Wei L,Duan X,Yang Yet al.The synchronization of spontaneous BOLD activity predicts extraversion and neuroticism.Brain Res,2011,1419:68-75.

44 Klein R J,Zeiss C,Chew E Y et al.Complement factor H polymorphism in age-related macular degeneration.Science,2005,308:385-389.

45 Milham M P.Open Neuroscience Solutions for the Connectomewide Association Era.Neuron,2012,73:214-218.

46 Shehzad Z,Kelly C,Reiss P T et al.An Analytic Framework for Connectome-Wide Association Studies.2012,Under Review.

47 Song X W,Dong Z Y,Long X Y et al.REST:a toolkit for resting-state functional magnetic resonance imaging data processing.PLoS One,2011,6:e25031.

48 Kelly C,Biswal B B,Craddock R C et al.Characterizing variation in the functional connectome:promise and pitfalls.Trends Cogn Sci.2012,16:181-188.