腦是身體的指揮中心，它除了掌管我們的呼吸、心跳、感覺、動作、情緒、記憶、學習、思考之外，它還使我們有自我的意識，甚至決定了我們的性向、天賦及人格特質。令我們驚訝的是，這麼重要且複雜的功能竟然是靠一個不到1.5公斤的腦組織做出來的。當我們嘗試去探討腦到底怎麼產生這些功能時，我們好像落入五里迷霧當中。我們發現自己好像是在瞎子摸象，用極有限的工具，緩慢的摸出一點一滴的線索來。腦雖然近在咫尺，也是我們無時不刻在使用的器官，但我們對它的瞭解卻如神秘外太空般，令人感到撲朔迷離。我的專長是使用磁振造影技術研究大腦的結構與功能。在研究的過程中，最令我感到驚異的是大腦的神經纖維束形成一個井然有序的格狀網絡。這個網絡系統提供了腦神經連結的基本架構。當我們用不同的顏色標示不同方向的神經纖維束時，它們突然呈現出五彩繽紛的形狀，極其美麗。這個經驗使我對造物之精深美妙產生由衷的敬畏之情。也是上帝在我研究的旅程中送給我的小小驚喜。在演講中，我將介紹如何利用磁振造影技術將神經纖維束呈現出來。其實關鍵就在於水分子的擴散現象。磁振造影技術可以將每個水分子“上色”，然後追蹤水分子擴散的範圍。在神經纖維束裡的水分子沿著纖維束的方向擴散較不受限制，而朝管壁的方向則較受限制，因此其擴散的範圍呈現橢圓球狀。其長軸的方向剛好平行於神經纖維束的方向。我們先計算出每個畫素裡的神經纖維束方向後，然後再以接龍的方式把不連續的線段串聯起來，於是就得到數以萬計的神經纖維束。再從這些資料中抽絲剝繭，整理出與解剖學的描述相符的纖維束結構。最後，我們完成了全世界第一部以磁振造影資料重建的人腦神經纖維束圖譜。這個圖譜將有助於學生學習腦神經解剖，也能幫助神經科學家或醫生在神經或精神疾病的研究。