正配网 大脑最神秘区域图谱问世

科学家以前所未有的精度绘制出了人脑中最神秘的区域之一 ——岛叶皮层（以下简称岛叶）的图谱。这项 10 月 21 日发表于《自然》的研究揭示了岛叶是如何组织起来的正配网，以支持大脑对身体感觉的处理。该图谱还清晰展示了一条通路，让作为高级认知中枢的大脑皮层能够和岛叶一起调控身体感知。

岛叶深藏在大脑褶皱之下（示意图）丨 Alexander Leemans/UMC Utrecht

岛叶的一个区域负责接收身体某些部位的痛觉，另一个区域则产生由内脏引发的感觉，如恶心。岛叶前端的第三个区域则会与负责认知、情绪的其他脑区互通信号。这说明它不仅参与了感觉生成，还会影响大脑对这些感觉的解读方式。

论文通讯作者、美国斯坦福大学的 Josef Parvizi 表示，和以往认知不同，岛叶"不只是被动读取身体信号，还会在一定程度上塑造我们对身体感受的主观体验"。

科学家一直很难研究位于大脑深处的岛叶。此前研究表明，这个难以探测的脑区负责接收来自全身各个部位的信号，如疼痛和压力，然后再将其加工为人们能够体会到的感觉。但 Parvizi 指出，过去大多数针对人类岛叶的研究都依赖脑成像技术捕捉各种感觉出现时岛叶的活动情况。

为了构建更详细的功能图谱，Parvizi 团队需要找到一种方法，向人脑岛叶不同位置施加电刺激，并记录由此引发的身体感觉。但在健康人大脑深处植入电极违背伦理规范。因此，研究人员选取了 87 名因临床治疗需要在大脑中植入电极的受试者。在这项历时 10 余年的实验中，研究团队通过电极向受试者岛叶的不同区域输送了电流。

研究表明，刺激岛叶后部时，受试者身体的特定部位（手臂、腿部等）会产生疼痛、灼热，以及发麻、针刺等感觉。而刺激岛叶中部时，受试者会体验到更多的内脏感觉，如恶心、胸闷和饱腹感等。

而在刺激岛叶最前端时，受试者几乎不会产生任何明显身体感觉。但神经元电信号监测显示，当受试者完成一项旨在衡量显著性检测能力的任务时，这一区域会变得活跃起来。显著性检测是指个体优先关注某些信息、忽略其余信息的能力。这说明岛叶前端更多参与了认知任务，而非身体感觉。

该研究的其他实验表明，岛叶前端向其他部分发送的信号比收到的信号要多，意味着它可以调控岛叶的后部与中部。研究团队还发现，岛叶前端会和负责认知、情绪的其他脑区产生信息交流。Parvizi 表示："这暗示了岛叶不只产生疼痛等身体感觉，还会塑造大脑对这些感觉的解释与应答模式。"

研究团队下一步计划探究慢性疼痛综合征，如神经精神疾病患者的岛叶结构与健康人存在哪些差异。"我们要利用这些知识来了解致残性疾病。" Parvizi 说。

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来源丨中国科学报正配网