“神经领域最高级别的研究计划——人脑连接组学计划HCP是组学计划的一个分支，不同于基因组学计划生物学层面绘制生物体中的核酸物质的全部种类和序列的图谱，连接组学是采用不同的生物体和技术在不同尺度层面绘制脑连接图谱。”  

人脑连接组学计划（HumanConnectome Project, HCP）是由美国国立卫生研究院（NIH）出资3000万美元由10家研究机构100多名研究人员参与的首次大规模收集和共享人脑详尽数据的研究计划，构建个体和不同个体完整的机构和功能神经连接图，帮助神经科学家探索人脑各个部分是如何协同工作的，以期解决与之相关的人类脑皮层解剖连接、功能连接和变异的基本问题，彻底改变心理疾病、神经退行性疾病及大脑损伤的诊断和治疗现状。

该项目的研究对象从活体人到保存的小动物脑，研究技术从磁共振成像到光学显微镜和电子显微镜。与传统绘图一样，脑连接图谱也涉及尺度层面的问题。活体人脑的研究为宏观层面的研究，研究区域与区域之间的纤维连接情况，毫米及亚毫米级的分辨率相当于地图上的高速公路。而在中等尺度的中观层面，研究小区域内单个神经细胞的纤维连接情况，微米及亚微米级的分辨率相当于地图中高速公路的分支和当地道路。最后，微观层面电镜的纳米级的分辨率可以观察神经元和突触的连接情况，如同地图中的人行道。

HCP研究者采集人脑纤维束成像和与运动相关的功能区血氧饱和度情况。为了获得每个受试者最多的信息，HCP科学家与西门子科研人员共同开发了HCP标准3T磁共振。与传统磁共振相比，它能将磁场控制的更加精准，更高的梯度性能带来更快的成像速度和更高的分辨率，描绘出更加精细的纤维束成像。目前，该机器版本已经商业化，即MAGENETOM  Prisma。另外，传统磁共振脑功能数据采集每次只激发一个层面，而Prisma却可以同时激发8个层面，帮助研究者观察同一时间内人脑多个区域的协调工作情况。

HCP项目中纤维束成像是磁共振成像技术的另一个发展方向。水分子沿着轴突运动，轴突是连接脑细胞的白质纤维，从根本上说，弥散成像复制了轴突的道路，如果把成千上万的个体素串联在一起，就会了解白质纤维束的全脑网络。传统磁共振方向数很难超过64，交叉纤维无法识别，而Prisma实现的弥散谱成像（DiffusionSpectrum Imaging）DSI可观察交叉纤维，达到几百个方向，因此可以更好的观察小的神经纤维连接情况。

目前HCP大尺度宏观比较和绘图已经在计划中，而且已经取得了一些成绩，每个月HCP数据库的访问量达到几千次。美国NIH神经科学实验室主任Mark Mattson说：HCP为许多神经科学家提供了基础信息，对于了解人脑神经元与神经元的连接和个体与个体之间的多样性非常重要。

关于究竟哪一种尺度的研究更有用的争论从未停止。纽约大学TonyMovshon教授认为中观尺度的绘图有助于了解神经回路，是神经科学家最想了解的脑功能水平，而电镜微观绘图则提供太多的细节而忽视了重要的东西，宏观尺度则漏掉了神经回路中重要的部分。但是，其他的科学家认为所有的尺度研究都是必要的，预测是否有必要还为时尚早。哈弗大学神经生物学家JeffLichtman指出光学显微镜和电子显微镜揭示的细胞世界是我们原来无法想象的，在HCP中，相信在微观的角度观察人脑将是非常有趣的一件事。普朗克神经生物研究所WinfriedDenk预测最终的这些信息将成为科学家们赖以依靠的资源，如同基因组学的信息一样，所有人都认为是必不可少的。