【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】人腦是一個復(fù)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(fù)雜的模式，從而支持大腦的多種功能。研究大腦的復(fù)雜功能，需要掌握腦網(wǎng)絡(luò)及其背后的復(fù)雜聯(lián)系和溝通模式。此外，探討大腦網(wǎng)絡(luò)機(jī)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(fù)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(xué)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(fù)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(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(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(xué)院心理研究所磁共振成像研究中心嚴(yán)超贛團(tuán)隊基于此前開發(fā)的腦影像處理平臺(DPARSF/DPABI/DPABISurf)，進(jìn)一步推出了DPABINet。新平臺整合最先進(jìn)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(kuò)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(yàn)的用戶可以進(jìn)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(jìn)一步支持用戶，嚴(yán)超贛團(tuán)隊還提供了免費(fèi)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(fèi)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(qiáng)大而易用的工具，以研究大腦網(wǎng)絡(luò)的復(fù)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(xué)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(jìn)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(xué)通報》(Science Bulletin)上。研究工作得到科技創(chuàng)新2030-大腦科學(xué)與類腦智能技術(shù)重大項目、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院重點(diǎn)部署項目、北京市科技新星計劃、北京市自然科學(xué)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(biāo)、統(tǒng)計分析、多重比較校正和可視化的流程圖