迈克尔·金:绘制大脑通信系统图谱Michael Kim: Mapping the brain’s communication system | Vanderbilt University

环球医讯 / 认知障碍来源:news.vanderbilt.edu美国 - 英语2026-10-09 16:32:58 - 阅读时长3分钟 - 1478字
范德堡大学计算机科学博士迈克尔·金致力于大脑白质通信系统研究,运用扩散磁共振成像技术探索脑部信号传递机制。他的工作不仅有助于理解阿尔茨海默病等神经退行性疾病,还通过创建"脑图"揭示了白质随年龄变化的规律——白质体积在早期发育阶段快速增长,34岁达到峰值,此后随年龄增长逐渐萎缩。这项发表在《自然》杂志上的研究结合了计算机科学与医学成像,为未来精准医疗提供了重要基础。金的个人经历——祖父患阿尔茨海默病、母亲因罕见脑病去世——更深化了他对这一领域的执着追求,他计划继续攻读医学学位,致力于将研究成果转化为临床应用以改善患者生活。
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迈克尔·金:绘制大脑通信系统图谱

医学成像是神奇的。这是迈克尔·金小时候看着身为放射科医生的母亲研究扫描图像并理解人体结构时的想法。

"从我很小的时候起,我就一直对它着迷,"金说。

受父母(父亲是一名骨科外科医生)的启发,金最初设想未来从事医学工作。但在本科期间,他对计算机科学产生了越来越浓厚的兴趣,并开始寻找将这两种热情结合起来的方法。

这一探索最终引导他来到范德堡大学和贝内特·兰德曼的实验室,在这里他最近完成了专注于医学成像研究的计算机科学博士学位。

"我来到这里时并不知道会发生什么,因为我以前从未做过医学成像研究,但我爱上了它,"他说。

在博士工作的早期,金开始与阿尔茨海默病测序项目表型协调联盟合作,这是一个全国性研究项目,利用来自全球的脑成像、遗传学、临床记录、心血管数据和其他生物信息,以更好地理解阿尔茨海默病。这项工作也与他的个人经历密切相关:金的祖父患有阿尔茨海默病。

"这对我们的家庭来说是一段艰难的经历,"金说。"这也是我对阿尔茨海默病研究感兴趣的部分原因。"

金的研究重点是大脑的白质——负责在大脑和身体不同区域之间传递信号的通路网络。使用扩散磁共振成像(一种专门追踪水分子如何通过组织移动的成像技术),研究人员可以更好地了解这些通路的健康状况和完整性。

为简单解释扩散磁共振成像,金将其比作将染料滴入水中并观察其扩散。在健康的大脑中,水分子倾向于沿着神经通路以可预测的模式移动。这些通路的损伤可能会扰乱这种运动,为研究人员提供有关大脑健康、认知能力和阿尔茨海默病等疾病的线索。

通过研究从全球各地研究中心收集的大型成像数据集,金和他的合作者开始提出更广泛的问题,关于白质如何在人类整个生命周期中变化——不仅限于某一特定疾病或亚组,而是跨越不同人群。

"了解健康白质在衰老人群中应该是什么样子,为我们提供了一个基线,"金说。"然后我们可以将这些知识应用回我们想要研究的不同疾病和群体。"

金与兰德曼以及几位其他贡献者后来与范德堡成像科学研究所的库尔特·希林合作,帮助创建详细的白质"脑图",旨在绘制白质如何随着时间发展和变化。虽然类似的工作已经对灰质和整体脑容量进行了研究,但在这一规模上对白质的研究并不广泛。

"将[希林博士]的专业知识与兰德曼博士的团队和扩散磁共振成像结合起来,就像两个完美的拼图碎片合在一起,"金说。"我真的认为世界上只有少数几个地方可以完成这项工作。范德堡大学在这方面起了很大作用。"

这项合作努力包括30多位范德堡大学的合著者,最近发表在《自然》杂志上,这是世界领先的科学期刊之一——这一里程碑是在经过一年多的修改和等待后实现的。

金将他对成像研究的兴趣归功于他的母亲吉赛尔。她于2025年12月死于一种罕见的脑部疾病。颇具个人意义的是,金所研究的同类型脑部建模帮助医生诊断了她的病情,使家人获得了宝贵的额外相处时间。即使在处理团队论文的修改时,金表示,他家庭的经历也强化了这种研究可以带来的现实影响。

"我们可以提取和研究的成像生物标志物有很多,"金说。"当您将它们放在一个人的健康、环境、实验室和血液检查的背景下时,我认为这在未来的几十年中将非常重要。我相信它将改变医学。"

完成博士学位后,金将进入哥伦比亚大学医学院学习,并希望成为一名专注于将研究发现转化为临床护理以改善患者生活的医生科学家。

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