在美國(guó)南加州大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家Paul Thompson看來(lái)，全球最大的腦圖譜項(xiàng)目——ENIGMA“是在逆境中誕生的”。2009年，他和澳大利亞昆士蘭醫(yī)學(xué)研究院遺傳學(xué)家Nicholas Martin對(duì)大腦成像研究存在的限制感到煩躁不安。核磁共振成像掃描的成本將大多數(shù)努力限制在幾十名受試者——這導(dǎo)致人數(shù)太少，以至于無(wú)法在大腦結(jié)構(gòu)同遺傳變異和疾病之間建立廣泛聯(lián)系。兩人在舊金山一家購(gòu)物中心吃飯時(shí)意識(shí)到，答案在于共享來(lái)自全球多項(xiàng)研究的圖像和遺傳數(shù)據(jù)。

在緩慢的起步階段之后，該項(xiàng)目將來(lái)自39個(gè)國(guó)家的近900名研究人員聚到一起，并就3萬(wàn)余人的大腦掃描圖像和遺傳數(shù)據(jù)展開(kāi)分析。在一系列論文中，ENIGMA的眾包方式為研究正常人以及患者大腦中的基因和結(jié)構(gòu)存在何種關(guān)聯(lián)打開(kāi)了一扇窗戶。例如，一項(xiàng)日前發(fā)表于《大腦》雜志的ENIGMA研究將來(lái)自歐洲、美洲、亞洲和澳大利亞的近4000人的大腦掃描圖像進(jìn)行了比對(duì)，以闡明同常見(jiàn)癲癇病存在關(guān)聯(lián)的意想不到的大腦異常狀況。未參與該項(xiàng)目的伊利諾伊大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家Mohammed Milad表示，ENIGMA是“一項(xiàng)杰出的工作。我們都應(yīng)該為此做更多的事情”。

ENIGMA的創(chuàng)始人精心設(shè)計(jì)了該項(xiàng)目的名字（中文全稱為“元分析增強(qiáng)型神經(jīng)成像遺傳學(xué)技術(shù)”），從而使它的英文首字母縮略詞能紀(jì)念英國(guó)數(shù)學(xué)家阿蘭·圖靈在二戰(zhàn)期間為破譯德國(guó)Enigma密碼機(jī)作出的努力。和圖靈的項(xiàng)目一樣，ENIGMA的目的也是破解一個(gè)謎題。本世紀(jì)初，針對(duì)雙胞胎或者近親開(kāi)展的小型大腦掃描研究證實(shí)，一些認(rèn)知和大腦結(jié)構(gòu)上的差異存在遺傳基礎(chǔ)。與此同時(shí)，開(kāi)展全基因組關(guān)聯(lián)研究的科學(xué)家掃描了大范圍人群的DNA，以尋找上百萬(wàn)個(gè)天然存在差異的堿基。不過(guò)，將此類遺傳變異同大腦結(jié)構(gòu)差異聯(lián)系起來(lái)的努力失敗了，因?yàn)槌上裱芯康膮⑴c者太少，以至于無(wú)法作出有說(shuō)服性的結(jié)論。更重要的是，隱私政策通常阻止研究人員共享大腦成像數(shù)據(jù)。

ENIGMA希望通過(guò)元分析方法解決此類問(wèn)題。所有加入該聯(lián)盟的研究中心接受同樣的協(xié)議以分析大腦圖像。隨后，研究結(jié)果會(huì)經(jīng)過(guò)對(duì)比并且被結(jié)合起來(lái)。Thompson表示，共享處理過(guò)而非原始的數(shù)據(jù)意味著ENIGMA的研究人員無(wú)須披露關(guān)于個(gè)體患者的細(xì)節(jié)，同時(shí)較大的樣本量使其得以作出關(guān)于遺傳變異如何改變大腦結(jié)構(gòu)的“可靠結(jié)論”。

在第一個(gè)項(xiàng)目中，該聯(lián)盟同另一個(gè)多中心網(wǎng)絡(luò)合作，分析了2.1萬(wàn)人的大腦掃描圖像和DNA，并將特定基因同人腦大小和智力聯(lián)系起來(lái)。例如，擁有HMGA2基因特定變異體的人具有更大的大腦，并且在標(biāo)準(zhǔn)智力測(cè)試中的得分比普通人高出1.29分。

哈佛大學(xué)神經(jīng)心理學(xué)家Steven Pinker認(rèn)為，該研究結(jié)果“如果站得住腳，將是一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)”。不過(guò)，其他科學(xué)家表示，HMGA2對(duì)智力的影響很小，因此它并沒(méi)有那么重要。

不過(guò)，這項(xiàng)2012年發(fā)表于《自然—遺傳學(xué)》雜志的研究為ENIGMA項(xiàng)目注入了動(dòng)力。在一項(xiàng)隨后對(duì)3.1萬(wàn)人開(kāi)展的研究中，研究人員分析了涉及記憶、運(yùn)動(dòng)、學(xué)習(xí)和積極性的大腦區(qū)域大小，以尋找與之相關(guān)聯(lián)的遺傳變異。5個(gè)最新辨別出的遺傳變異影響兩個(gè)區(qū)域——?dú)ず撕臀矤詈说拇笮　?015年，該團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志上報(bào)告了這一發(fā)現(xiàn)。

此類結(jié)構(gòu)差異并非僅出現(xiàn)在健康人群中，還存在于患者中。例如，此前研究發(fā)現(xiàn)，尾狀核和殼核在阿爾茨海默氏癥和帕金森氏癥患者的大腦內(nèi)相對(duì)較小。2014年，ENIGMA項(xiàng)目獲得美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院為期4年、總金額達(dá)1100萬(wàn)美元的資助，用于探尋此類關(guān)聯(lián)。這些研究往往省去遺傳因素，相反將統(tǒng)計(jì)學(xué)的影響力帶到尋找正常人和病人大腦結(jié)構(gòu)差異的努力中。

一個(gè)最新例子是對(duì)精神分裂癥患者大腦白質(zhì)進(jìn)行的分析。白質(zhì)是在神經(jīng)元之間和整個(gè)大腦中承載神經(jīng)沖動(dòng)的組織。在分析了1963名精神分裂癥患者2359名健康人的大腦圖像后，一個(gè)ENIGMA工作組去年在《分子精神病學(xué)》雜志上報(bào)告稱，白質(zhì)“電線”在患者的整個(gè)大腦中均遭到損傷，而不只是大腦的特定區(qū)域。這和很多研究人員此前的想法一致。

同樣在去年，研究創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）的ENIGMA科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，和健康人群相比，PTSD患者大腦內(nèi)的海馬體——對(duì)將短期記憶轉(zhuǎn)變成長(zhǎng)期記憶至關(guān)重要的大腦區(qū)域—平均較小。一些更小型的研究也暗示了這一點(diǎn)。研究人員在《生物精神病學(xué)》雜志上報(bào)告了這一發(fā)現(xiàn)。不過(guò)，領(lǐng)導(dǎo)ENIGMA-PTSD工作組的杜克大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家Rajendra Morey表示，現(xiàn)在“這已經(jīng)是一項(xiàng)明確的發(fā)現(xiàn)”。