这些个性化的大脑模型可以帮助我们了解我们的大脑如何处理语言

每个人大脑的结构都是独特的，差异可能会影响人们完成各种认知任务的速度。

但是神经解剖学如何影响表现在很大程度上是一个悬而未决的问题。

为了了解更多信息，科学家们正在开发一种新的工具-大脑的计算模型-来模拟大脑的结构可能如何影响大脑活动，并最终影响人类行为。这项研究着眼于大脑内部的互连性，研究了不同区域之间如何相互联系和相互作用(各个人之间的特征有所不同)。

在最初的概念验证研究中，由布法罗大学数学家萨拉·马尔杜恩(Sarah Muldoon)领导的团队发现，这种方法显示出有望理解大脑结构与语言相关任务的表现之间相互作用的希望。这项研究于10月17日发表在《 PLOS计算生物学》上。

“我们正在创建这些个性化的大脑网络模型，以基于一个人的大脑的不同区域之间的相互连接程度来了解大脑在做什么，”第一作者卡尼卡·班萨尔(Kanika Bansal)说，他是美国陆军UB的联合博士后研究员研究实验室(ARL)和哥伦比亚大学。

“这样的模型是强大的工具，因为它们使我们能够进行'in silico'实验以了解个人的大脑功能，” UB艺术与科学学院数学助理教授，Muldoon博士补充道。 UB的计算和数据科学与工程以及神经科学计划。

个性化大脑模型的力量

在这项新研究中，研究人员基于扩散光谱图像创建了10人单个大脑的数据驱动数学模型，该图像捕获了受试者实际大脑的结构。

然后，科学家使用这些模型来了解每个人的大脑，包括：

受到刺激时，大脑跳入活跃状态的难易程度。

当左下额回(对语言重要的大脑区域)受到刺激时，哪个大脑区域变得同步，并表现出相似的活动。

研究确定了大脑的这些特征与人们能够完成三项语言要求任务的速度之间的一些关系：说出出现名词时想到的第一个动词;在句子中填写遗漏的单词;并大量阅读。(每个参与者在接受经颅磁刺激左前额下回之前和之后多次完成每个活动。)

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