近日，澳門大學認知與腦科學研究中心/健康科學學院袁振教授團隊在語言功能腦網路圖譜研究方面取得重大進展。該團隊首次解碼了人類和獼猴布羅卡區域內部的同源位點映射關係（圖1），第一次量化了體素層面結構連接的物種差異、個體差異、腦半球差異，以及三種差異的相關性（圖2），從系統層面解析了布羅卡區域結構連接及相關功能的特異性改變。研究成果以“Species and Individual Differences and Connectional Asymmetry of Broca’s Area in Humans and Macaques”為題，由國際神經影像领域的頂級期刊Neuroimage (2021影響因子IF=6.556， Top1 Journal in Neuroimaging）于2021年9月15日在線發表（https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2021.118583）。

獼猴是研究人類的經典過渡模型。對兩個物種布羅卡區域（Broca’s area）結構連接的跨物種量化比較有助于探索人類特有的高級認知功能（如語言），分析相關知識遷移的可靠性，進而可高效利用動物模型。然而，靈長類皮層同源區域的邊界定義比較模糊，該問題長期困繞著跨物種研究；此外，雖然針對布羅卡區域相關單個纖維束（如弓狀束）的跨物種比較已有重要差異發現，但全腦層面連接的量化比較仍然匱乏。

研究人員利用23對同源白質束來刻畫布羅卡區域每個體素的結構連接模式，并基於連接模式的相似性來定位體素的同源位點；隨後量化每個體素的物種、個體、腦半球連接差異，以及灰質形變；控制灰質變形影響后量化三種連接差異的偏相關關係。研究發現：物種差異和個體差異呈正相關，而與腦半球差異呈負相關趨勢；位於布羅卡區域前部的三角部具有相對較高的物種差異和個體差異；位於後端的岛盖部有相對較高的腦半球差異。在纖維束層面上，與背側語言束相關的語言產出功能有相對較高的物種和半球特異性，而與腹側語言束相關的語言理解功能角色則相反。研究結果深化了人們對布羅卡區域結構連接特異性改變的認識，幫助探索人類特有高級語言功能的潛在機制。

該研究由袁振教授主導，認知與腦科學研究中心博士後研究員夏瀟鸞為第一作者，博士生高飛亦做出重要貢獻。該課題由澳門特別行政區科學技術發展基金（檔案編號：0020/2019/AMJ和 0011/2018/A1）、澳門高等教育局（檔案編號：CP-UMAC-2020-01）、和澳門大學項目資助。

論文信息：

Xia, X., Gao, F., & Yuan, Z. (2021). Species and Individual Differences and Connectional Asymmetry of Broca’s Area in Humans and Macaques. NeuroImage, 118583.