Чтобы лучше понять внутреннюю работу мозга отдельных людей, исследователи сопоставили данные, собранные от 10 взрослых, в число которых вошли и двое из ученых из Вашингтонского университета, которые возглавили проект. Эта работа, опубликованная в Neuron, привела к формированию 10 высокоточных индивидуальных карт соединений мозга, которые описывают пространственную и организационную изменчивость в его сетях и в один прекрасный день смогут формировать вектор лечения нервных и психических расстройств.
Илл: Washington University
К слову, это исследование станет темой обложки августовского бумажного номера Neuron.
Поиски по анализу уникальных особенностей мозга отдельных людей превратились в так называемый Midnight Scan Club, то есть группу учёных, у которых были большие идеи, но почти полное отсутствие финансирования и недостаток времени для исследования триллионов нейронных связей. Группа появилась в 2013 году: всё началось с двух нейробиологов из Школы медицины Вашингтонского университета в Сент-Луисе, целью которых стал сбор как можно большего количества данных.
Наиболее объёмная работа по анализу соединений включает в себя сканирование многих мозгов и усреднение данных по группам людей. Для этого исследователи использовали методы визуализации мозга, чтобы оценить те сети, которые управляют речью и двигательной функцией.
Набор данных доступен в качестве ресурса для нейробиологов, поэтому они могут дополнять информацию о мозговых схемах. Исследователи отмечают, что они хотели бы воплощать принципы персонализированной медицины с помощью такой нейровизуализации для лечения людей с судорогами, мигренями и депрессией.
В течение последних 25 лет неврологи усредняли данные МРТ по группам людей, используя это как способ приблизиться к организации мозга человека. Сейчас учёные собрали МРТ-изображения 10 человек и проанализировали то, как нервные клетки функционируют в мозге отдельных индивидов. Они использовали два типа магнитно-резонансной томографии: функциональную МРТ, которая выявляет наиболее активные части мозга во время специфической когнитивной деятельности, а также функциональную связность в состоянии покоя, когда мозг активно не участвует ни в одной задаче.
Их анализ выявил несколько вариаций в организации мозга среди групп. Например, у большинства людей все мозговые сети образуют гигантскую петлю. Однако у двух участников исследования, включая самого руководителя проекта, мозг в целом оказался более «линейным».
Учёные провели сравнение этого феномена с двумя водителями, которые выбирают разные маршруты в один и тот же пункт назначения. Один развивает большую скорость, но едет по автостраде и прибывает быстро. Другой же выбирает переулки. Но оба прибывают в одно и то же место, несмотря на различные методы и временные рамки.
«В будущей работе с большими размерами выборки мы надеемся выяснить, какие изменения в нейронных связях влияют на поведение, а какие нет», — отмечают учёные.
Как сообщается, этот проект был вдохновлён, в частности, проектом Human Connectome, который объединил глобальные усилия многих исследователей, направленные на сопоставление схем мозга человека с помощью нейровизуализации и обмена данными.
Текст: Анна Хоружая
Precision Functional Mapping of Individual Human Brains. Neuron by Gordon EM, Laumann TO, Gilmore AW, Newbold DJ, Greene DJ, Berg JJ, Ortega M, Hoyt-Drazen C, Gratton C, Sun H, Hampton JM, Coalson RS, Nguyen A, McDermott KB, Shimony JS, Snyder AZ, Schlaggar BL, Petersen SE, Nelson SM, Dosenbach NUF. Published online July, 2017, and featured on the cover of the Aug. 16 print edition.
Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.
Powered by WPeMatico
