上周，研究人员发布了英国生物样本库影像研究的首批结果。该研究是一项大规模的项目，最终目标是扫描10万人的大脑，并将这些数据与详细的健康信息结合使用，以研究衰老过程中疾病的进展。来自首批5000名受试者的研究结果初步展示了一个巨大的数据集，其中包括来自磁共振成像（MRI）扫描和其他测量方法的大量健康信息。该研究是全球多个项目之一，采用人口层面的方法来更好地了解疾病，也是神经科学领域向全球协作脑研究迈进的持续运动的一部分。
对于许多困扰我们衰老过程的疾病，从糖尿病到痴呆症，我们都无法真正知道它们正在到来，直到症状开始显现。然而，很可能在更早的时候，我们的身体中就存在着细微的迹象。这就是英国生物样本库影像研究的作用所在。“我们的想法是，在人们真正开始积累老年人常见的健康问题之前，就对他们进行非常详细的特征描述，”该研究的主要作者卡拉·米勒（Karla Miller）解释说。“我们的目标是了解各种各样的标志物，我们或许能够识别出这些标志物，从而预示着日后可能出现的问题。”
这种详细的特征描述包括关于人口统计学和生活方式因素的广泛调查、基因表达分析以及深入的医学测试。年龄在40岁到69岁之间的受试者还会接受六种不同类型的MRI扫描，这些扫描会捕捉大脑的解剖结构、微观结构、功能和连接性，以及他们其他器官系统的扫描。扫描在英国各地分布的三个专门的影像中心进行。初步结果于上周发表在《自然神经科学》（Nature Neuroscience）杂志上。“在很大程度上，我们在这篇论文中试图做的不是提出任何非常具体的问题，”米勒说，“而是向人们展示，这个令人惊叹且非常独特的数据资源的强大之处。”
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10万人的强大数据集的价值在于，参与者在衰老过程中不可避免地会患上各种疾病，研究人员将能够通过英国国家医疗服务系统跟踪这些疾病。然后，他们可以结合研究中记录的其他健康信息来检查疾病的进展，从而有可能揭示重要的趋势、联系或疾病的早期生物标志物。
第一批数据包含数万个各种健康指标之间的显著相关性。例如，初步结果显示，饮酒量的增加与脑连接损伤的迹象之间存在联系，同时，吸烟与与大脑中铁沉积增加相关的影像信号之间也存在联系。
然而，米勒指出，即使是高度显著的简单相关性，也无法提供个人健康状况的完整画面。“很多时候，如果你发现大脑某个区域的连接性与个人生活方式的某个特定方面之间存在相关性，你很难知道该如何理解它，”她说。
米勒和她的同事通过使用大脑影像数据以及有关健康和生活方式的信息中一致的人群趋势，来创建同时包含多个因素的综合指标，从而应对这一挑战。他们发现了一些独立的衰老模式，米勒表示，这些模式“由个人的生活方式的各个方面描述，并且也在大脑中留下了印记”。
研究人员希望，进一步揭示这种复杂的关系最终将使他们能够利用研究中的健康指标来预测哪些人将患上特定疾病，或哪些人可能会对特定干预措施产生良好反应。
人类连接组计划（该计划使用MRI扫描创建了高度详细的人类大脑地图，于今年早些时候发布）的首席研究员戴维·范·埃森（David Van Essen）对这项研究感到兴奋，但也与米勒一样，对过分解读这些早期结果持谨慎态度。“他们提出了一系列有趣的观察和相关性，激发了人们的兴趣，”未参与该研究的范·埃森说，“但他们也非常周到地提出了关于数据的复杂性、我们想要解读的关系的复杂性，以及关于过度解释或误解的问题和潜在担忧的许多必要警告。”
米勒希望将英国生物样本库的研究工作与荷兰的马斯特里赫特研究以及莱茵兰和德国国家队列（GNC）研究等其他正在进行的人口规模脑部影像研究，甚至像人类连接组计划这样的精细尺度脑部研究进行整合。
GNC协会的科学主任沃尔夫冈·阿伦斯（Wolfgang Ahrens）表示，汇集人口研究以进一步增加受试者人数对于研究睾丸癌或肌萎缩性脊髓侧索硬化症等罕见疾病尤其有价值。他称英国生物样本库影像研究是GNC的“引爆点”，这证明了脑部研究日益合作的性质。“这种研究现在是国际性的，”他说。
这项影像研究的设计正是考虑到这一理念：与人类连接组计划、艾伦脑图谱和其他项目一样，它的整个数据集都是完全开放的。任何地方的科学家都可以访问它进行自己的研究，无论是直接分析还是设计后续研究。
英国生物样本库影像研究“正在为探索与行为相关的各种大脑相关特征以及可预测疾病早期标志物的特征奠定基础，”范·埃森说。“本质上，我们现在看到的是大量重要数据的冰山一角。”