Ілюстрація: M. F. Glasser, D. C. Van Essen
«Кожна окрема область на карті містить клітини з подібними структурою, функціями і взаємозв'язками. Але ці «регіони» відрізняються один від одного подібно різним країнам і мають чітко визначені межі, а також унікальну культуру »,
- зазначає Девід Ван Ессен (David Van Essen), невролог Медичної школи Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, штат Міссурі, який курирував дослідження.
Нейрофізіологи давно прагнули розділити мозок на дрібні частини, щоб краще зрозуміти, як він працює в цілому. Одна з найвідоміших карт мозку розділила кору на 52 області, засновані на різному розташуванні клітин в тканини (тепер ці зони відомі як поля Бродмана). Більш сучасні карти грунтувалися на даних магнітно-резонансної томографії (МРТ) - наприклад, функціональної МРТ. яка вимірює приплив крові у відповідь на різні розумові завдання.
Однак, до цього часу більшість таких «картографічних» досліджень проводилися за допомогою лише одного типу вимірювань, що, як зазначає Томас Йео (Thomas Yeo), нейробіолог з Національного університету Сінгапуру, не тільки не дає повне уявлення про роботу всього мозку, а й може ввести дослідників в оману. Нова карта заснована на багаторазових МРТ вимірах, які максимально конкретизують увагу на коркових областях і тому допомагають найбільш добре їх оцінити.
Розділяй і володарюй
Щоб побудувати карту, група вчених під керівництвом нейробіолога Метью Глассера (Mathew Glasser) з Медичної школи Вашингтонського університету в Сент-Луїсі використовувала зображення, отримані у 210 здорових молодих людей, які брали участь у проекті «Коннектом людини» з картування структур мозку і їх функціональних зв'язків . У дослідження включили інформацію про товщину кори, функціях мозку, аксональних зв'язках між регіонами, про топографічної організації клітин в тканини і зміст мієліну - речовини, яка відповідає за електроізоляцію аксонів.
Глассер зонувати кору головного мозку за принципом значних змін в двох або більше властивостях, які використовував, щоб «розставити» кордону на карті. Обробка даних велася з використанням алгоритмів машинного навчання.
«Якщо повільно« плазувати »по поверхні кори, то в якийсь момент ви знайдете таке місце, де властивості почнуть змінюватися, або навіть таке, де будуть виявлені кілька незалежних змін на одному і тому ж місці»,
- зазначив дослідник.
Методика підтвердила наявність 83 відомих раніше ділянок мозку і виявила ще 97 нових. Вчені перевірили карту, спостерігаючи за роботою цих регіонів у 210 осіб. Вони виявили те, що карта досить точна, але розмір її зон кілька варіює від людини до людини. Ці відмінності допоможуть зрозуміти по-новому індивідуальну мінливість когнітивних здібностей, а також виявити ризики розвитку захворювань.
грані досяжного
«Не дивлячись на те, що в центрі уваги цієї роботи лежало створення красивого і усередненого шаблону мозку, він дійсно відкриває можливість для подальшого вивчення унікальних поєднань індивідуальних особливостей з інтелектуальними та творчими здібностями, тобто того, що робить кожного з нас унікальним»,
- каже Рекс Юнг (Rex Jung), нейропсихолог з Університету Нью-Мексико в Альбукерке.
Але при всіх очевидних плюсах мінуси також є: карта обмежена в декількох важливих аспектах. Найважливіше, вона дуже небагато розповідає про біохімічні основи роботи мозку або про активність окремих нейронів, їх невеликих груп.
«Це схоже на фантастичну карту Google« Планета Земля », яка може навіть продемонструвати ваше район міста або навіть задній двір вашого будинку. Тим не менш, ви не можете розглянути, як пересуваються ваші сусіди, куди вони збираються переміститися і яка у них робота »,
- каже Юнг.
Глассер ж передбачає, що цей проект стане версією 1.0.
«Це не означає, що цей варіант остаточний, але те, що ми отримали зараз, набагато краще, ніж те, що ми мали раніше»,
- резонно зауважує вчений.
A multi-modal parcellation of human cerebral cortex
Matthew F. Glasser, Timothy S. Coalson, Emma C. Robinson, David C. Van Essen et all.
Шановні читачі! Якщо Ви знайшли помилку на нашому сайті, просто виділіть її та натисніть ctrl + enter. Дякуємо!