大脑白质由大量有髓神经纤维组成，负责在不同脑区之间传递信号。通过扩散张量成像（DTI）技术，科学家能够可视化这些连接，从而深入理解创造力、智力以及精神疾病的神经基础。以下是一些关键发现和图像。

1. 所有的大脑白质

美国加州大学洛杉矶分校的保罗·汤普森（Paul Thompson）招募了20至30岁的健康双胞胎，利用DTI技术拍摄他们大脑的白质。白质主要由神经元周围的脂肪髓鞘组成，揭示了大脑的连接。汤普森通过控制水分子在白质中的扩散方向，来显示大脑连接的速度。

图中展示了贯穿整个大脑的白质，颜色并不代表连接速度，而是用于区分相邻的连接。右侧伸出的一束是视觉传导束，通向眼睛。

2. 垂直切片

垂直切片中穿过的是大脑白质，蓝色表示连接速度最慢的白质，红色表示速度最快的。去年，汤普森利用这些图像建立了连接速度与智力之间的模型，表明某些特定区域的连接速度具有遗传性。

3. 水平切片

外科医生在手术前可以将水平切片与垂直切片图像结合，绘制病人的白质立体图。常规手术并不需要白质成像，但汤普森认为未来这将有助于避免手术对大脑连接的附带损伤。他说：“如果有人正在做手术计划，他可以利用这些视图。”

4. 触觉

在这个大脑部分区域的特写图像中，像意大利面条一样的蓝色线条是皮质脊髓束，它将运动感觉皮层与脊髓连接起来。无论何时触摸物体或移动身体部位，信号都会通过皮质脊髓束传递到大脑。汤普森说：“这是非常重要的连接。”

通过这种图像可以确定皮质脊髓束的位置，从而在外科手术中避开它们，还可以测量阿尔茨海默病或多发性硬化症患者的皮质脊髓束是否完整。

5. 立体图景

这个特定镜头取自后脑勺附近靠上部的位置。图中上部的U形环显示的是连接大脑两个半球的白质束，负责传递信号。通过这些通道的快速传输，我们能够看到三维图像：大脑将左眼和右眼看到的图像整合成立体影像。

（供图：大卫·沙特克、阿瑟·托加、保罗·汤普森/加利福尼亚大学洛杉矶分校纳米成像实验室）