Команда американських дослідників склала карту головного мозку на різні області 180. від shutterstock.com Панкай Сах, Університет Квінсленду

Нещодавно серед американських дослідників великі новини для нейронауки нанесено на карту зовнішній шар мозку людини, кору головного мозку, у різні регіони 180.

Використання зображень даних із Проект Human Connectome - ініціатива уряду Сполучених Штатів про створення структури структурних та функціональних зв'язків мозку - неврологи вивчали мізки здорових молодих людей 210. Результатом цього став сучасний атлас людського мозку, області 97 якого ще ніколи не описувалися.

Кора головного мозку - це складений зовнішній шар, який надає мозку характерний зморщений вигляд. Він поділяється на ліву і праву півкулі.

Первинна соматосенсорна кора - головна область, відповідальна за наше відчуття дотику. Wikimedia Commons / BodyParts3D - змінено, CC BY-SA

Ми знаємо, що конкретні області кори відповідають за різні ролі. Первинна соматосенсоріальна кора, розташована у вертикальній канавці до середини мозку, є, наприклад, основною областю, відповідальною за наше відчуття дотику.

Більшість того, що ми розуміємо про детальну архітектуру мозку, походить від досліджень на гризунах. Хоча мізки щурів, мишей і приматів (нас) в основному схожі за будовою, вони мають чіткі відмінності.

На відміну від гризунів, у людини є велика передня кора, зона, відповідальна за вищі виконавчі функції, такі як прийняття рішень. Ми також спілкуємось через мову і як такі маємо конкретні області обробки, відповідальні як за створення мови, так і для її розуміння.

Френологія стверджувала, що риси особистості розташовані в конкретних частинах мозку. Wikimedia Commons

Вдосконалення техніки, в тому числі функціональна магнітно-резонансна томографія (fMRI) - який вимірює мозкову активність, виявляючи зміни кровотоку - дав нам змогу зображувати живі мізки в режимі реального часу безпрецедентно докладно.

Мета вікової нейрології

Картографування мозку було ціллю протягом століть, починаючи з псевдонаукової дисципліни френології в 19th столітті, яка свідчила про те, що риси особистості розташовуються в конкретних частинах мозку.

Прихильники вимірюють череп над відповідною областю мозку, щоб визначити, наприклад, наскільки сумлінною, доброзичливою чи войовничою була людина.

Більше століття тому німецький анатом Корбініан Бродман класифікував мозок на конкретні області на основі будови та організації клітин у кожному регіоні. Досі це була широко прийнята карта регіонів мозку, відома як області Бродмана.

У новому дослідженні дослідники використовували комбінацію різних МРТ-зображень для картографування областей мозку, які відрізняються за структурою та функцією. Вони розглянули фізичну структуру, таку як товщина кори, які ділянки активувались під час виконання певних завдань та чи координувалась ця діяльність з діяльністю в інших регіонах.

Деякі райони переважно були пов'язані з однією функцією, наприклад візуальною обробкою чи рухом. Але багатьох областей не було. Насправді вчені виявили, що мережі регіонів активізуються навіть тоді, коли мозок знаходиться в стані спокою - коли не виконується явна задача.

Детальна карта мозку - так що?

Нещодавно відображений мозок є орієнтиром для нейронауки. Оновлений мозковий атлас дасть більше розуміння того, як мозок контролює поведінку та як розлади в певних регіонах сприяють захворюванням мозку.

Досі версія Бродмана була широко прийнятою картою регіонів мозку. Wikimedia Commons

У той час як атласи мозку гризунів походять від інбредних штамів тварин, які мало змінюються в анатомії мозку, індивідуальні зміни у людей поширені. Існують відмінності між анатомією власного лівого і правого півкуль мозку людини, не кажучи вже про анатомічні відмінності між людьми різного віку та статі.

Na przykład,,en недавнє дослідження людей 1,400 виявлено, що лівий гіпокамп, область, пов'язана з пам'яттю, зазвичай був більшим у чоловіків, ніж у жінок.

Через цю різницю історично складно було порівнювати результати окремих досліджень візуалізації мозку і бути певним, що сканування демонструє активність у тій же області мозку. Але тепер, більш тонкі відділи областей мозку дозволяють краще порівняти.

Карта мозку також має практичні програми для нейрохірургії. В даний час хірурги використовують систему стереотаксичних координат (3D) для визначення та оперування конкретних областей мозку. Але це не ідеально, оскільки регіони мозку відрізняються від людини до людини. Алгоритм, який використовується для створення нового атласу, тепер може використовуватися для персоналізації індивідуальних карт, щоб допомогти більш точно керувати хірургією.

Подальша категоризація

Ймовірно, мозок може бути додатково розділений на ще більше регіонів, ніж 180, що вже описаний. Оскільки технологія візуалізації вдосконалюється, ми можемо виявити ще окремі субрегіони, що спеціалізуються на їх макіяжі чи діяльності.

Але дослідники також вважають, що деякі з нещодавно відображених областей можуть бути пізніше виявлені підрегіонами, посилаючись на приклад первинної соматосенсорної кори. Ця кора утворюється з того, що називається соматотопічними підрегіонами, які є областями мозку, які відповідають точці вказування на сенсорні рецептори в різних частинах тіла.

І різні групи починають це робити карта геномної архітектури різних областей мозку Разом ці нові знахідки приведуть до детальної карти всього людського мозку.

Панкай Сах, Директор - Інститут мозку Квінсленду, Квінслендський університет, Цей твір було співавтором Донни Лу, наукової письменниці Інституту мозку Квінсленду.

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.