心理所啟動國際人腦數據共享計劃 促進心理和行為的腦機制研究
人類基因組計劃和物理與天文學領域大科學計劃的成功經驗,說明了數據共享對于人類腦計劃成功實施與應用的重要性。為解讀個體心理、行為和腦的差異,進一步促進正常人腦工作機制及各種神經心理疾病譜系腦功能異常機制的研究,4月10日,心理所磁共振成像研究中心(MRIRC)發布了國際人腦數據共享計劃(The Human Brain Data Sharing Initiative,HBDSI),致力于建立包含廣泛個體差異的人群(包括正常人以及各種神經心理疾病個體)的腦影像大數據,建設中國人腦和心理行為的常模,最終增進人們對人腦功能與心理行為關系的理解。
該項人腦數據共享計劃依托心理所,由磁共振成像研究中心提出并建設,包含靜息態腦圖譜項目(The R-fMRI Maps Project)、3C腦項目(The 3C Brain Project) 、標準化認知任務庫項目(The Standardized Cognitive Task Library Project)、變異洞察項目(Variability Insights Project, VIP)四個組成部分(圖1),項目團隊由來自心理所多個研究組的科研人員組成,從數據-工具-知識三個方面,有機整合了心理所在腦成像領域的資源(詳細情況參見附件的項目簡介)。該計劃將以人類為研究對象,在積累海量腦結構、功能和心理行為數據的基礎上,利用數據驅動和機器學習方法發掘行為與腦之間的關聯,使神經影像數據成為知識發現的有效手段,而不僅僅是驗證來自行為差異的研究假設的手段,并將培育神經科學的創新研究模式,進而催生出振奮人心的人類腦科學發現。
目前,該計劃已經在國內微信和國外Twitter初步公開,相關資源已經上線,包括心理所獨立自主研發的人腦數據處理軟件CCS、gRAICAR和DPABI,以及經過這些軟件標準化流程處理的海量多模態人腦成像數據。與此有關的后續資源將保持實時更新,網站內容更新和信息公布等會及時通過心理所磁共振成像研究中心進行發布,歡迎各領域研究人員利用該計劃發布的共享數據、范式和算法,推進中國腦計劃研究進程,共同推進開放的人腦科學研究。
附:該計劃所包含的四個項目簡介
1. 靜息態腦圖譜項目(The R-fMRI Maps Project)
該項目將共享采用DPABI/DPARSF標準程序處理的一系列靜息態功能影像學指標:首先共享基于目前各大靜息態腦影像公開數據庫計算的腦影像圖譜數據,并進一步鼓勵各研究領域的研究者將他們處理后的腦圖譜數據指標上傳,向全世界各科學領域共享。
2. 3C腦項目(The 3C Brain Project)
該項目將聚焦健康人畢生發展過程中的腦圖譜數據,采用“人腦連接組計算系統”(Connectome Computation System, CCS),對此前左西年研究組領銜發布的國際“可靠性與可重復性聯盟”(Consortium for Reliability and Reproducibility, CoRR)縱向重測多模態腦成像數據進行系統而深度的分析,并計算各種腦圖譜,向全世界各科學領域共享。最終,基于“中國彩巢計劃”(Chinese Color Nest Project, CCNP),將共享全國范圍內采集的縱向腦圖譜數據,最終建立中國人腦畢生發展的常模規范。
3. 標準化認知任務庫項目(The Standardized Cognitive Task Library Project)
該項目將對各種心理過程和功能進行系統完整的界定,并研討、開發相應的、標準化的研究范式(包括各種經典實驗任務)從而對這些過程和功能進行測量。該項目擬搭建一個通用的、開源的實驗范式提交和數據采集平臺,充分利用各種桌面系統和移動客戶端采集大規模標準化數據,并基于這些數據構建心理過程和功能的發展常模。采用這些標準化實驗范式,該項目將采集并共享任務影像數據,并基于影像數據庫構建心理功能的神經影像常模。
4. 變異洞察項目(Variability Insights Project, VIP)
用戶可在VIP平臺上獲取自己所上傳的各種神經影像圖譜的個體間變異全覽以及從個體間變異計算得到的潛在個體亞組。這些信息可幫助用戶全面了解自己數據的個體間變異規律、解釋神經影像數據的變異以及挖掘用于個體分組的神經影像特征。VIP平臺鼓勵用戶上傳各種計算指標的腦結構或功能圖譜,分享他們在實際研究中獲得的結構和功能圖譜,以及基本人口學數據,同時可為用戶定制數據挖掘服務。

圖1. 國際人腦數據共享計劃HBDSI
附件下載: