马萨诸塞州总医院和布里格姆妇女医院(Mass General Brigham) 2025年11月7日
马萨诸塞州总医院和布里格姆妇女医院(Mass General Brigham)精神病学系的张嘉和(Jiahe Zhang)博士是发表在《自然·神经科学》(Nature Neuroscience)上的论文"使用7特斯拉fMRI对人类稳态-内感受系统的皮层和皮层下映射"的主要作者。
马萨诸塞州总医院和布里格姆妇女医院放射科的Lisa Feldman Barrett博士和Marta Bianciardi博士是共同资深作者。Barrett同时也隶属于马萨诸塞州总医院和布里格姆妇女医院的精神病学系。
问：您如何向普通大众概括您的研究？
我们使用一种称为7特斯拉功能磁共振成像(fMRI)的超高分辨率成像技术对人体参与者进行研究，绘制了大脑不同部分如何协同工作的图谱。具体来说，我们发现了一个统一的网络，或者说一组脑区，同时支持身体调节(稳态调节)和内部感知(内感受)。
问：您的研究有助于填补哪些知识空白？
先前在动物模型和人类中的研究都指出，大脑中存在一个分布式系统，帮助大脑预测和准备满足身体的能量需求——这一过程称为稳态调节(allostasis)——以及监测体内的感觉状况，称为内感受(interoception)。在此研究中，我们使用7特斯拉fMRI来测量大脑各区域的信号如何随时间同步波动，形成一个协同工作的区域网络，以协调行动。
在之前使用3特斯拉fMRI的研究中，Barrett的团队绘制了支持人类大脑中稳态调节和内感受的网络，但相比之下，3特斯拉技术有限的空间分辨率和灵敏度使得很难完全捕捉脑干中该系统较小的结构，而这些结构在这些过程中起着关键作用。
问：您使用了哪些方法或途径？
为应对这些挑战，我们使用了马萨诸塞州总医院Athinoula A. Martinos生物医学成像中心的7特斯拉MRI扫描仪，使我们能够以更高的精度观察小脑区。参与者在"静息"状态下进行扫描，因此观察到的大脑活动更能反映自发的稳态调节和内感受，而非对外部刺激的反应。
我们还使用了Bianciardi团队最近验证的深层脑区地图，该地图是使用活体人类的脑部扫描创建的。这个体内图谱"脑干导航仪"(Brainstem Navigator)绘制了参与调节自主神经系统、免疫系统和内分泌系统的区域。
我们的分析方法受到数十年基础研究的指导，这些研究已经确定了哺乳动物中的两条主要大脑通路：一组通路(稳态调节)将信号从大脑发送出去以控制身体器官，另一组通路(内感受)将信号从身体发送回大脑，告知大脑我们体内正在发生什么。
问：您的发现是什么？
我们的发现复制并扩展了我们之前使用3特斯拉的研究，确认了在非人类哺乳动物中识别出的几乎所有直接连接：皮层区域之间的连接100%得到确认，连接皮层下区域与皮层和其他皮层下区域的连接96%得到确认。正如我们所预期的，我们发现了帮助管理身体需求的脑区(如前扣带皮层)与感知身体内部发生情况的区域(如后岛叶)之间的双向连接。这意味着这些区域相互沟通，帮助大脑预测和调节身体所需。
问：这些发现有哪些影响？
越来越多的证据表明，大脑的核心作用之一是预测并满足身体的能量需求。我们的发现将监测和调节身体需求置于人类大脑的功能核心，展示了心理健康与身体健康之间的密切联系。
这与关于精神和神经疾病的新兴研究一致，这些研究表明受损的大脑-身体通信是导致精神和身体疾病的一个重要因素。
问：下一步是什么？
未来的工作将集中在将这种稳态-内感受系统与其他任务联系起来，包括决策和认知，并确定感兴趣脑区之间的进一步连接。
来源：
马萨诸塞州总医院和布里格姆妇女医院(Mass General Brigham)
期刊参考文献：
Zhang, J., 等 (2025). 使用7特斯拉fMRI对人类稳态-内感受系统的皮层和皮层下映射.《自然·神经科学》. doi: 10.1038/s41593-025-02087-x
发布类别：设备/技术新闻 | 医学科学新闻
【全文结束】
