專題討論16:神經學檢查之最近發展
Recent Development of Neurological Assessment

程 序 表

S16-5
運用人腦聯結成像術探索精神疾病之生物標記
Human connectome mapping in the search of biomarkers in psychiatric disorders
曾文毅
台大醫院影像醫學部

  大腦是負責心智運作的器官。近年來,神經科學研究發現認知功能的運作可能倚賴於錯綜複雜的神經網絡以及腦部動態活動。為了瞭解大腦如何產生心智,最大的關鍵在於繪製神經元間的聯結網絡與探究互相聯結的神經元之間的交互作用。無論科學家想探討的是大腦某ㄧ環節或全腦,大腦網絡聯結和交互作用的研究都是從微觀層面到系統層面堆疊而成。尤其近年來,神經影像技術的大躍進使我們能夠探究大腦的結構性聯結和功能性聯結,並極有可能在系統層面繪製出整個大腦的聯結狀況。最近五年,'聯結體'這個詞彙被科學家頻繁的提及,其主要概念乃是運用神經影像學技術建立大腦的結構性和功能性聯結,並重建出全腦網絡聯結的狀態。這些科學上的熱門話題都暗示著我們,以神經影像學的快速進展,神經科學即將展開新紀元。

  簡單來說,聯結體成像術可以在標準化的數位格式與高速數據處理的狀態下自動運算並產出計算結果。累積各個受試者的聯結體數據、臨床數據或基因資訊可逐步建立數位腦資料庫。同時,近期我們已開發出一個高速運算的技術平台可用來自動處理腦部影像資料以建立腦部聯結體成像,並把運算結果儲存到數位腦資料庫裡。此資料庫將有助於建立常模與探索人腦的神經資訊狀況和疾病的生物標記。另外,聯結體成像術特別適用於精神病學的研究,原因有二:首先,精神疾病可視為系統性的大腦疾病。因此我們應先完成全腦偵測,探索病患的大腦聯結模式的變異並探討此變異影響之功能。第二,精神疾病通常為高異質性,應可藉由不同的全腦聯結體模式反應不同的臨床表徵。

  雖然聯結體成像術可能為探索精神疾病的神經影像生物標記的利器,但當我們尋找臨床數據或基因資訊的關聯性時,仍常面臨多重比較的問題,這是我們在統計分析時所要特別注意的部份。總而言之,聯結體成像學需要各個專業領域的研究人才投入,經由跨領域整合之後,也許在不久的將來,人類能找到大腦和心智之間的橋樑。