A construção de uma rede estrutural do cérebro humano pode basear-se em imagens de RM estruturais (indicadores morfológicos da matéria cinzenta, tais como espessura cortical, área de curvatura cortical, etc.; processo mostrado por setas azuis) e imagens de RM de difusão (feixes de fibras de matéria branca, processo mostrado por setas verdes), respectivamente. As redes funcionais do cérebro humano podem ser baseadas em imagens de RM funcionais (séries temporais de actividade cerebral funcional, fluxo mostrado por setas vermelhas) e sinais EEG/cérebro magnético (fluxo mostrado por setas amarelas), respectivamente. Definição de nós de rede: Dados estruturais, de difusão e de RM funcionais requerem que os nós de rede sejam definidos usando o mapeamento a priori de regiões cerebrais ou voxels de imagem, enquanto que os dados EEG/EMG são directamente baseados em eléctrodos/canais de registo como nós de rede. As ligações de rede (margens) são definidas como relações estatísticas entre os indicadores morfológicos dos nós de rede para dados de RM estruturais, as ligações anatómicas entre nós de rede são determinadas por técnicas determinísticas ou probabilísticas de rastreio de fibras para dados de RM de difusão, e as ligações de rede para RM funcional e EEG/EMM podem geralmente ser medidas por correlação de Pearson, correlação de enviesamento, probabilidade simultânea e outros métodos computacionais. As relações estatísticas entre os sinais de actividade neural dos nós da rede podem ser medidas pela correlação de Pearson, correlação parcial e probabilidade simultânea. A matriz de correlação obtida no passo 3 pode ser binarizada para obter matrizes binárias em diferentes limiares, ou seja, a rede estrutural e funcional do cérebro. Até à data, a RM estrutural tem sido amplamente utilizada para estudar alterações morfológicas em regiões cerebrais locais durante o desenvolvimento normal do cérebro, o envelhecimento e a doença. Notavelmente, vários estudos descobriram agora que os dados morfológicos do cérebro humano contêm uma riqueza de informação sobre a conectividade do cérebro. Em 2005, Mechelli et al. no Reino Unido utilizaram a ressonância magnética estrutural para encontrar alterações coordenadas na densidade de matéria cinzenta entre certas regiões cerebrais (por exemplo, os dois hemisférios do cérebro), e os investigadores especularam que esta coordenação pode estar relacionada com os feixes de fibras de matéria branca (corpus callosum) que as ligam. Em 2006, Lerch et al. descobriram que as áreas de Broca e Wernicke do córtex cerebral (duas áreas cerebrais relacionadas com a língua) têm uma coordenação muito elevada na espessura cortical da matéria cinzenta. Para este fim, construíram um mapa de correlação da espessura cortical que mostrou semelhanças notáveis com o mapa do fasciculus arcuate (as fibras de matéria branca que ligam as áreas de Broca e Wernicke) no cérebro humano. Embora o significado fisiológico exacto da correlação morfológica entre regiões do cérebro ainda não seja conhecido, vários estudos sugeriram que esta variação coordenada de características morfológicas pode estar relacionada tanto com a genética congénita como com a plasticidade adquirida. Em 2007, He et al. construíram com sucesso a primeira rede estrutural do cérebro humano, examinando a correlação entre as espessuras corticais de 54 regiões cerebrais no córtex cerebral utilizando dados de imagem estrutural de 124 indivíduos e descobriram que a rede tinha propriedades de “pequeno mundo” com uma distribuição exponencialmente truncada da lei de poder dos graus nodais. Este estudo foi o primeiro a propor a ideia de utilizar indicadores morfológicos para construir um ligoma estrutural do cérebro, e confirmou a propriedade “pequeno mundo” da rede estrutural do cérebro humano construída a partir de correlações de espessura cortical, proporcionando uma nova forma de descrever o ligoma estrutural do cérebro humano vivo. Em 2008, Chen et al. mostraram ainda que a rede de espessura cortical tem um padrão organizacional que corresponde aos módulos funcionais do cérebro humano (por exemplo, linguagem, memória e visão), sugerindo que as alterações nas correlações de espessura cortical se situam principalmente dentro de diferentes módulos funcionais. Além disso, ao comparar a entrelaçamento dos nós e bordas da rede, verificou-se que os nós centrais da rede de espessura cortical estão principalmente localizados nas regiões corticais parietais, temporais e frontais da articulação cortical do cérebro, enquanto que a maioria das vias importantes da rede estão ligadas aos nós centrais em diferentes módulos. Em 2008, Schmitt et al. desenvolveram uma matriz de correlação genética da estrutura cerebral de 600 sujeitos infantis e descobriram que as ligações estruturais entre diferentes regiões do cérebro, reguladas por factores genéticos, formaram uma rede complexa com propriedades de “pequeno mundo”. As regiões centrais do cérebro nesta rede estão localizadas principalmente no giro frontal superior, giro frontal médio, giro pré-central e giro pós-central. Lenroot et al. estudaram dados estruturais longitudinais de 787 indivíduos saudáveis usando o método proposto por He et al. para investigar os efeitos do desenvolvimento cerebral nas propriedades topológicas da rede estrutural (espessura cortical). O conjunto de dados foi dividido em três grupos etários, nomeadamente crianças (idade média de 6,9 anos), adolescentes (idade média de 11 anos) e jovens adultos (idade média de 16,4 anos). Isto sugere que o desenvolvimento do cérebro está intimamente relacionado com a diferenciação regional das estruturas cerebrais. Estes dados de ressonância magnética estrutural sugerem que as redes cerebrais estruturais têm propriedades de “pequeno mundo” e propriedades topológicas tais como a estrutura modular. O método de construção de redes cerebrais estruturais baseado em dados morfológicos fornece uma forma simples e eficaz de descrever os padrões de conectividade estrutural do cérebro humano, o que não só ajuda a revelar os padrões topológicos das redes estruturais do cérebro humano, mas também fornece uma base experimental para explorar a inter-relação entre a estrutura e a função do cérebro humano. É importante notar que existem algumas limitações nesta abordagem à construção de redes estruturais do cérebro com base em dados morfológicos. Por exemplo, as actuais redes estruturais de morfologia cerebral geralmente descrevem os padrões de conectividade entre regiões cerebrais inteiras (por exemplo N<200), n="">10000), será que as propriedades das redes acima mencionadas ao nível da região ainda podem ser encontradas? E que relações existem entre estes diferentes níveis de redes cerebrais?