【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】人腦是一個復雜的網(wǎng)絡(luò)，包含不同腦區(qū)在結(jié)構(gòu)和功能上的整合與協(xié)作。這些相互作用形成了復雜的模式，從而支持大腦的多種功能。研究大腦的復雜功能，需要掌握腦網(wǎng)絡(luò)及其背后的復雜聯(lián)系和溝通模式。此外，探討大腦網(wǎng)絡(luò)機制為研究腦損傷或精神障礙等腦功能異常的疾病提供了新視角。因此，探索大腦的復雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對于全面理解大腦功能至關(guān)重要。
 

　　圖論是網(wǎng)絡(luò)科學的基石。圖論的分析方法在研究包括腦網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的復雜網(wǎng)絡(luò)屬性方面得到了廣泛應(yīng)用。圖論提供了一個框架以研究復雜網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，并能夠揭示功能性腦網(wǎng)絡(luò)在局部和全局層面的關(guān)鍵組織信息。然而，盡管圖論分析在理論上具有潛力，但現(xiàn)有的專業(yè)圖像數(shù)據(jù)處理軟件往往要求用戶具備高級編程技能，限制了這些方法的普及和應(yīng)用。
 

　　中國科學院心理研究所磁共振成像研究中心嚴超贛團隊基于此前開發(fā)的腦影像處理平臺(DPARSF/DPABI/DPABISurf)，進一步推出了DPABINet。新平臺整合最先進的圖像處理軟件模塊，采用docker技術(shù)，提供了跨平臺的簡便界面和算法。DPABINet的友好圖形用戶界面使得用戶可以一鍵完成功能磁共振數(shù)據(jù)的腦網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、圖論分析、統(tǒng)計分析及結(jié)果查看，無需任何編程或腳本編寫技能。此外，DPABINet還支持基于彌散加權(quán)成像的大腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分析，可基于DPABIFiber的預(yù)處理結(jié)果為腦結(jié)構(gòu)纖維網(wǎng)絡(luò)的研究提供分析平臺。
 

　　DPABINet繼承并擴展了DPARSF/DPABI/DPABISurf的設(shè)計理念，降低了技術(shù)門檻，使得沒有編程經(jīng)驗的用戶可以進行大腦網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、圖論分析、統(tǒng)計分析及結(jié)果查看。為了進一步支持用戶，嚴超贛團隊還提供了免費的在線視頻課程(ht‍tp://rfmri.org/Course)，幫助用戶快速掌握DPABINet軟件的使用。這款免費開源工具箱(http://rfmri.org/DPABI)旨在為新手和專家用戶提供支持，推動腦網(wǎng)絡(luò)研究方法在腦功能和結(jié)構(gòu)影像研究以及臨床轉(zhuǎn)化研究中的應(yīng)用。
 

　　DPABINet為研究人員提供了一個強大而易用的工具，以研究大腦網(wǎng)絡(luò)的復雜性及其在健康與疾病中的作用。這一平臺能夠使科研人員更有效地構(gòu)建和分析大腦網(wǎng)絡(luò)，拓展腦科學研究的邊界，并為腦功能異常疾病的診斷和治療提供新的研究工具。同時，DPABINet有望促進腦網(wǎng)絡(luò)研究方法的普及和應(yīng)用，加速腦功能和結(jié)構(gòu)影像研究的發(fā)展，為臨床轉(zhuǎn)化研究提供支持。
 

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在《科學通報》(Science Bulletin)上。研究工作得到科技創(chuàng)新2030-大腦科學與類腦智能技術(shù)重大項目、國家自然科學基金、中國科學院重點部署項目、北京市科技新星計劃、北京市自然科學基金等的支持。
 

　　(a)DPABINet的圖形用戶界面；(b)通過DPABINet提取腦影像數(shù)據(jù)中感興趣區(qū)的時間序列、構(gòu)建腦網(wǎng)絡(luò)、計算圖論指標、統(tǒng)計分析、多重比較校正和可視化的流程圖