一种适用于啮齿类、灵长类和人类皮层及皮下灰质分区的层次化框架

《Nature Communications》：A hierarchical framework for cortical and subcortical gray-matter parcellation across rodents, primates, and humans

　　

摘要

转化神经科学需要统一的解剖学框架，以便在物种大小和功能差异存在的情况下比较不同物种的大脑结构。现有的脑图谱都是针对特定物种制定的，这限制了跨物种分析。在此，我们基于群体平均的最小变形模板以及统一的组织分割方法，构建了一个分层式的通用脑图谱，用于标注小鼠、大鼠、狨猴、恒河猴和人类之间同源的皮质及皮层下灰质区域。我们通过四种独立方法对这一脑图谱进行了验证：与已知的人类脑区划分进行跨脑图谱的Dice相似度比对、与特定物种的脑图谱进行跨尺度包含性分析、评估不同物种间区域位置的几何一致性，以及比较小鼠和狨猴的独立追踪器连接情况。每个区域都有一个同源性置信指数，用于量化该区域归属的可靠性。跨物种追踪器比较结果显示出有规律的对应梯度：感觉运动连接具有很强的保守性，而联合连接则呈现逐渐分化的趋势。这个可免费获取的脑图谱为比较神经科学提供了统一的坐标系统，有助于定量分析跨物种对应的程度以及物种特有差异出现的部位。