心理所发布国际人脑数据共享计划,心理所发布

人类基因组计划和物理与天文学领域大科学计划的成功经验,说明了数据共享对于人类脑计划成功实施与应用的重要性。为解读个体心理、行为和脑的差异,进一步促进正常人脑工作机制及各种神经心理疾病谱系脑功能异常机制的研究,4月10日,中国科学院心理研究所磁共振成像研究中心发布了国际人脑数据共享计划(The Human Brain Data Sharing Initiative,HBDSI),致力于建立包含广泛个体差异的人群(包括正常人以及各种神经心理疾病个体)的脑影像大数据,建设中国人脑和心理行为的常模,最终增进人们对人脑功能与心理行为关系的理解。

4月15日,中国科学院心理研究所行为科学重点实验室严超赣研究组发布脑影像标准化计算平台DPABI(a toolbox for Data Processing & Analysis for Brain Imaging, V2.1)。阐述DPABI计算平台工作原理、技术实现和实际应用的论文已于4月13日在Neuroinformatics 杂志上在线发表。

该项人脑数据共享计划依托心理所,由磁共振成像研究中心提出并建设,包含静息态脑图谱项目(The R-fMRI Maps Project)、3C脑项目(The 3C Brain Project) 、标准化认知任务库项目(The Standardized Cognitive Task Library Project)、变异洞察项目(Variability Insights Project, VIP)四个组成部分,项目团队由来自心理所多个研究组的科研人员组成,从数据-工具-知识三个方面,有机整合了心理所在脑成像领域的资源。该计划将以人类为研究对象,在积累海量脑结构、功能和心理行为数据的基础上,利用数据驱动和机器学习方法发掘行为与脑之间的关联,使神经影像数据成为知识发现的有效手段,而不仅仅是验证来自行为差异的研究假设的手段,并将培育神经科学的创新研究模式,进而催生出振奋人心的人类脑科学发现。

DPABI计算平台是心理所发布的国际人脑数据共享计划(The Human Brain Data Sharing Initiative)中静息态脑图谱项目(The R-fMRI Maps Project,由严超赣研究组领衔)的关键组成部分。静息态脑图谱项目旨在建立包含广泛个体差异的人群(包括正常人以及各种神经心理疾病个体)的脑自发活动图谱大数据,增进人们对正常人脑工作机制及不同神经心理疾病谱系脑功能异常机制的理解。该项目将采用DPABI计算平台,对公开的和用户自有的静息态功能磁共振数据按照标准流程进行处理,将处理后的脑图谱数据指标与全世界相关科学领域的研究者共享,不断积累脑自发活动图谱大数据。

目前,该计划已经在国内微信和国外Twitter初步公开,相关资源已经上线,包括心理所独立自主研发的人脑数据处理软件CCS、gRAICAR和DPABI,以及经过这些软件标准化流程处理的海量多模态人脑成像数据。与此有关的后续资源将保持实时更新,网站内容更新和信息公布等会及时通过心理所磁共振成像研究中心进行发布,欢迎各领域研究人员利用该计划发布的共享数据、范式和算法,推进中国脑计划研究进程,共同推进开放的人脑科学研究。

DPABI计算平台整合了静息态功能磁共振流水线式数据处理工具DPARSF(Data Processing Assistant for Resting-State fMRI),融入了头动控制、噪声去除、数据标准化等方面的最新研究进展。它强调了重测信度和质量控制在脑影像数据处理中的影响,并提供了相应的计算模块;也为动物数据(如大鼠和非人类灵长类动物)的静息态功能磁共振数据提供了用户友好的流水线数据处理工具。此外,该平台包括任务数据的预处理、结构形态学分析、统计分析和结果呈现等模块,将减少数据处理的手工操作,缩短处理时间,降低技术难度,减小出错概率,并且使得结果在不同研究之间具有更高的可比性。

我们期待DPABI计算平台帮助更多研究者将静息态功能磁共振技术应用于他们的基础和临床研究工作中。我们也期待它能够促使更多研究者参与到静息态脑图谱项目这一数据共享计划中,积累脑自发活动图谱大数据,从而能够帮助研究者更好地探索人脑功能与心理行为之间的关系。

论文信息:Yan, C.G., Wang, X.D., Zuo, X.N., Zang, Y.F., 2016. DPABI: Data Processing & Analysis for (Resting-State) Brain Imaging. Neuroinformatics. In press. doi: 10.1007/s12021-016-9299-4.

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