Meest nauwkeurige kaart van de menselijke cortex niet gelukt


Meest nauwkeurige kaart van de menselijke cortex niet gelukt

De meest complete kaart van de hersencortex die ooit wordt genoteerd, is deze week onthuld Natuur . Er zijn niet minder dan 97 verschillende, eerder onbeschreven gebieden gevonden.

Een kaart met een aantal van de 180 corticale gebieden.

Beeldkrediet: Matthew Glasser, Ph.D., David Van Essen, Ph.D., Washington University

De hersencortex - het buitenste gedeelte van de zoogdierbrein - is een 2-4 millimeter dikke laag grijze stof.

Deze dichtgevouwen vorming van cellen is zwaar betrokken bij een aantal taken, met inbegrip van aandacht, geheugen, perceptie, bewustzijn, bewustzijn, gedachte en taal.

In de laatste eeuw hebben neurowetenschappers de cortex verdeeld in steeds kleinere delen van discrete functionaliteit.

Hoewel de hersenen bekend zijn om te functioneren, helpt het heel erg, door het in stuks te delen, de stukken te delen hoe het zo'n complexe activiteit kan veroorzaken.

Breaking onderzoek geeft ons de meest complexe kaart van de hersencortex tot op heden.

Vroege studies van de cortex en pogingen om zijn organisatie te begrijpen hebben gebaseerd op enkele maatregelen - bijvoorbeeld het onderzoeken van celtypes in postmortem-hersenen.

Hoewel deze studies wetenschappers hebben toegelaten om afzonderlijke gebieden te beschrijven, is de nauwkeurigheid in twijfel gesteld, en het vermogen om structuren tussen hersenen te vergelijken is ontbreken.

Software, scans en hersenkaarten

Wetenschappers, gefinancierd door de National Institutes of Health via het Human Connectome Project (HCP), zetten deze wazige beelden van de hersenen in veel scherpere focus in.

Om een ​​meer gedetailleerde foto van corticale gebieden te ontwikkelen, gebruikten ze een aantal cutting-edge technieken en overlegden ze.

Het werk werd uitgevoerd door David Van Essen, Ph.D., en Matthew Glasser, Ph.D., van de Washington Universiteit in St. Louis, MO, en hun collega's.

De onderzoekers ontwikkelden software die in staat is om gebieden van de hersenen te mappen door gegevens te verzamelen uit een groot aantal niet-invasieve maar nauwkeurig uitgelijste magnetische resonantiebeelden (MRI) hersenscans.

In totaal gebruikten ze scans van 210 gezonde deelnemers. De beeldvormingstechnologie heeft de corticale architectuur en zijn activiteit, connectiviteit en topografie geclassificeerd. Maatregelen omvatten cortex myeline inhoud - een vetcomponent belangrijk voor signaaltransductie - en de dikte van de cortex. Daarnaast werden functionele MRI (fMRI) scans zowel tijdens taken als tijdens rust genomen.

Het verdelen van de geest

Glasser en zijn team zochten naar gebieden van de cortex waar twee of meer eigenschappen veranderden; Deze werden de grenzen op de kaart. Hij zegt: "Als u langs het corticale oppervlak kruipt, gaat u op een gegeven moment naar een locatie waar de eigenschappen veranderen en waar meerdere onafhankelijke eigenschappen op dezelfde plaats veranderen."

De beste kaart van de cortex voorafgaand aan dit voorschot beschreef 83 gebieden, die allemaal door de nieuwe methodologie werden bevestigd, met aanvulling op 97 gebieden die volledig nieuw zijn voor de wetenschap.

Elk van de 97 nieuwe regio's bevat cellen met een soortgelijke connectiviteit, structuur en functie die afwijkt van hun buren.

De bevindingen werden dan dubbel gecontroleerd met een ander monster van 210 gezonde deelnemers. Bij het uitvoeren van de software op verse hersenen, bleken sommige van de corticale gebieden in sommige verschillende posities of van subtiele verschillende maten in sommige individuen te zijn. De software was echter nog steeds in staat om deze veranderingen succesvol aan te passen en ze nauwkeurig in kaart te brengen.

Het vermogen om individuele verschillen in de locatie, grootte en topologie van corticale gebieden te onderscheiden van verschillen in hun activiteit of connectiviteit, zou het begrip van hoe elke eigenschap verband houdt met gedrag en genetische basis moeten vergemakkelijken."

Matthew Glasser, Ph.D.

De kaart heeft de mogelijkheid om te antwoorden, of in ieder geval te helpen beantwoorden, een aantal van de meer esoterische vragen die de neurowetenschappen te bieden hebben over interpersoonlijke verschillen; Vragen over interpersoonlijke verschillen, en bijvoorbeeld intellectuele en creatieve vaardigheden.

Hieronder is een korte video, geproduceerd door Natuur , Die kort de nieuwe bevindingen verklaart:

De toekomst van hersenkaarten

Niets is perfect, natuurlijk, en de kaart heeft bepaalde beperkingen. Bijvoorbeeld, het heeft weinig te zeggen over de biochemische activiteit van de hersenen, of de activiteit van individuele neuronen binnen deze nieuw gedefinieerde gebieden.

Rex Jung, een neuropsycholoog aan de Universiteit van New Mexico in Albuquerque, sprak met Natuur Over de corticale kaart zegt hij: "Het is analoog met een fantastische kaart van Google Earth van je buurt, tot aan je eigen achtertuin. Maar je kan niet echt zien hoe je buren rond gaan, waar ze heen gaan of welke soort Van hun banen."

Tekortkomingen, de nieuwe kaart en de bijbehorende software is zeker een enorme stap voorwaarts. Glasser wil hier ook niet stoppen. Hij zegt: "We denken hier aan als versie 1.0. Dat betekent niet dat het de laatste versie is, maar het is een veel betere kaart dan die we eerder hebben gehad."

De onderzoekers voorspellen dat, naarmate de technologische ontwikkeling zich voordoen, elk van de tot nu toe geïdentificeerde onderverdelingen waarschijnlijk zal worden verdeeld in steeds kleinere subsecties, aangezien de instrumentgevoeligheid wordt verbeterd.

Meer informatie over het gebruik van hersenscans om te voorspellen wanneer coma-patiënten wakker worden.

What is Consciousness? What is Its Purpose? (Video Medische En Professionele 2022).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Medische praktijk