指纹|用100秒即可识别独一无二的大脑“指纹”?


指纹|用100秒即可识别独一无二的大脑“指纹”?
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图丨相关论文(来源:Science Advances)
大脑因其复杂的结构与内部协作机制 , 似乎一种有着 “神秘的色彩” , 人类至今尚未对大脑实现完全的解析 。 每个人都有独一无二的指纹 , 但是 , 听说过大脑也有“指纹”吗?
近日 , 瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家通过研究发现 , 每个人的大脑也有独特的 “指纹” , 并在不断变化着 。 EPFL 团队用 100 秒就可以识别人们的大脑 “指纹” 。
10 月 15 日 , 相关论文以《什么时候让你独一无二:人脑指纹的时间性》(When makes you unique: Temporality of the human brain fingerprint)为题发表在 Science Advances 上 。该团队通过研究确认了大脑“指纹”整合信息的最佳尺度是多少以及何时发生最佳识别 。 在更快的时间尺度上 , 大脑“指纹”与多感官刺激、眼球运动、情感处理、视觉空间注意力有关 。 相反 , 在较慢的时间尺度上 , EPFL 团队发现了更高的认知功能 , 例如语言和言语语义、意识、陈述性和工作记忆、社会认知等 。
【指纹|用100秒即可识别独一无二的大脑“指纹”?】95%时间内 , 两次 MRI扫描
那么这项技术到底有什么特别之处 , 又是如何识别大脑的“指纹”呢?其实 , 大脑“指纹”的发现并非首次 。 2015 年 , 耶鲁大学的神经科学家做神经连接组的相关研究时得出结论 , 即不同的人有不同的大脑“指纹” 。
相关研究以《功能连接组指纹识别:使用大脑连接模式识别个体》(Functional connectome fingerprinting: identifying individuals using patterns of brain connectivity)为题发表在 Nature Neuroscience 。
研究人员通过将相隔几天的同一受试者的核磁共振成像技术(MRI)扫描生成的图表进行比较及分析 , 并用彩色矩阵来表示受试者的大脑活动 。
他们通过数据发现 , 可以在近95 % 的时间内 , 将受试者的两次扫描匹配正确 。 研究人员精准地“识别”是否为同一人的重要判断依据是通过 MRI 扫描的图表 , 以总结受试者的大脑的活动特征 , 即大脑“指纹” 。 也就是说 , 通过大脑“指纹”可“认定”受试者身份的独特性 。

指纹|用100秒即可识别独一无二的大脑“指纹”?
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图丨探索动态大脑“指纹”(来源:Science Advances)
“我们需要的所有信息都在这些图表中 , 它们通常被称为‘功能性大脑连接组’ 。 连接组是神经网络的映射 。 它们会告诉我们受试者在 MRI 扫描期间正在做什么 。 例如 , 他们是在休息还是在执行其他一些任务 。 ” EPFL 医学图像处理实验室、 EPFL 神经假体中心的科学家、 SNSF Ambizione 研究员恩里科·阿米柯(Enrico Amico)说 。

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