一窺大腦腦區長距離連結的新功能
近年來，由於擴散性張量造影等技術(DTI)的發展，神經科學家們得以得到不同腦區之間的神經纖維的連結，並以圖論等資訊理論進行分析。而其中有一個非常有趣的結果就是我們的大腦連結方式就如同人類社交網路一般，是一種小世界模型，大部分的人的交友圈都是在地化的，由許多共同認識的人組成的一個小世界，某種程度上也就是我們現在所謂的同溫層。然後其中會有一些人認識的人們橫跨了許多不同的小世界，形成一個連結熱點，因此平均而言，世界上彼此不認識的兩個人，中間僅需六個人即可建立起連繫，這就是著名的六度分隔理論。也就是說大腦的連結並非是亂數隨機進行連結的，大部分的腦區都是跟附近的腦區連結，而其中有一些連結熱點提供了遠距離的連結。
這樣的大腦結構，過去被認為是為了縮短不同腦區之間傳遞的距離，以便讓訊息可以以最短的途徑最有效率的方式傳到空間幾何上較遠的腦區。然而賓州大學的研究者Richard Betzel, Danielle Bassett提出了質疑，他們分析了老鼠、果蠅、猴子、人類的大腦，最終得到的結果令人驚訝─這些遠距離的連結並不是為了縮短不同腦區間的距離，而是為了提供變異性！為了將特定的訊息傳到特定的腦區。結果於2018年五月發表在PNAS上。
首先，由於腦造影技術的進步，他們藉由大量的資料分析，證實了以下幾件事情：(1)腦區之間連結的強度會隨著空間距離而衰減，神經訊息的傳遞主要還是靠短距離的強健連結。(2)愈近的腦區連結到的腦區愈不相同。(3)腦區之間的連結並非隨機，主要還是由短距離的連結組成。
其次，長距離的連結並非是隨機的，若僅是為了減少訊息的傳遞距離，並不需要這樣保守的連結。最後他們以模擬的方式進行研究，移除長距離的連結後會造成大腦活動的複雜度降低，反之移除短距離的連結後，可提升大腦活動的複雜度！
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原始論文：
Richard Betzel, Danielle Bassett; Specificity and robustness of long-distance connections in weighted, interareal connectomes; PNAS(2018)
http://www.pnas.org/content/early/2018/05/07/1720186115
撰文：Charng C.C.
這樣的大腦結構，過去被認為是為了縮短不同腦區之間傳遞的距離，以便讓訊息可以以最短的途徑最有效率的方式傳到空間幾何上較遠的腦區。然而賓州大學的研究者Richard Betzel, Danielle Bassett提出了質疑，他們分析了老鼠、果蠅、猴子、人類的大腦，最終得到的結果令人驚訝─這些遠距離的連結並不是為了縮短不同腦區間的距離，而是為了提供變異性！為了將特定的訊息傳到特定的腦區。結果於2018年五月發表在PNAS上。
首先，由於腦造影技術的進步，他們藉由大量的資料分析，證實了以下幾件事情：(1)腦區之間連結的強度會隨著空間距離而衰減，神經訊息的傳遞主要還是靠短距離的強健連結。(2)愈近的腦區連結到的腦區愈不相同。(3)腦區之間的連結並非隨機，主要還是由短距離的連結組成。
其次，長距離的連結並非是隨機的，若僅是為了減少訊息的傳遞距離，並不需要這樣保守的連結。最後他們以模擬的方式進行研究，移除長距離的連結後會造成大腦活動的複雜度降低，反之移除短距離的連結後，可提升大腦活動的複雜度！
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原始論文：
Richard Betzel, Danielle Bassett; Specificity and robustness of long-distance connections in weighted, interareal connectomes; PNAS(2018)
http://www.pnas.org/content/early/2018/05/07/1720186115
撰文：Charng C.C.
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