Корі головного мозку зробили нову карту, наука і життя
Корі головного мозку зробили нову карту
Нова структурно-функціональна карта ділить кору великих півкуль на 180 ділянок.
Нова карта мозку, побудована за даними МРТ. (Фото Matthew F. Glasser, David C. Van Essen.)
Активація (помаранчевим і червоним) і інактивація різних ділянок кори лівої півкулі при прослуховуванні історій. (Фото Matthew F. Glasser, David C. Van Essen.)
Ці поля відрізняються по морфології клітин і по тому, як клітини в них покладені один щодо одного (тобто по клітинної цитоархітектоніка). Поля Бродмана виявилися надзвичайно корисні, але все ж у не були деякі суттєві мінуси.
По-перше, сам Бродман побудував свою карту на матеріалі всього одного мозку, взятого від померлої людини. Надалі будова полів кори уточнювали вже на більш різноманітному матеріалі, і до чистої морфологічним параметрам додалися функції: за що відповідає одна ділянка, за що інший, і т. Д. Однак чим більше нейробіологи дізнавалися про мозок, тим ясніше ставало, що кору півкуль потрібно картировать заново, використовуючи кілька ознак одночасно.
За цю роботу взялися Метью Глассер (Matthew F. Glasser) і його колеги з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі. Оксфорда, Університету Міннесоти і Університету Неймегена. Вони взяли масив даних магнітно-резонансної томографії (МРТ), накопичених в рамках проекту Коннектом Людини (нагадаємо, що мета проекту Коннектом Людини в тому, щоб повністю описати структуру зв'язків в нашому мозку).
Дослідників цікавили результати структурної МРТ, яка дозволяє встановити, наприклад, товщину тих чи інших ділянок кори і інші подібні особливості, і функціональної МРТ, за допомогою якої можна побачити функцію тієї чи іншої зони мозку. При цьому мозок під час сканування може відпочивати, і тоді ми помітний його базову функціональну топографію, або ж виконувати якесь завдання - і тоді ми побачимо, які ділянки працюють над конкретною процедурою. Для побудови нової карти кори використовували дані фМРТ, отримані при виконанні семи завдань, від аудіотестов до математичних завдань.
Таким чином, алгоритм, який шукав в корі функціональні поля, повинен був оперувати відразу декількома параметрами, структурними і функціональними. В результаті вдалося виявити цілих 180 полів в кожному півкулі, 83 з яких раніше вже були описані в літературі, а ось 97 виявилися досі невідомими.
Алгоритм працював з результатами МРТ-сканування 210 добровольців проекту Коннектом Людини, і відразу ж виникало питання, чи вдасться визначити ті ж зони у інших людей? Чи не вийде так, що карта з 180 полів має сенс тільки для тих двох сотень людей, на яких навчали вищезгаданий алгоритм?
Очевидно, що нова карта (описана в статті в Nature) стане в нагоді як у фундаментальній науці, так і в медицині. Правда, і у неї теж є свої мінуси, пов'язані, в першу чергу, з тим, що у МРТ все-таки недостатньо високу просторову роздільну здатність, тобто кора мозку може насправді ділитися на ще більшу кількість полів.
З іншого боку, має бути ще з'ясувати, як влаштовані нові 180 зон на рівні клітин, синапсів і їх молекулярних характеристик. Ну і, нарешті, не будемо забувати про недавню роботу, яка поставила під сумнів тисячі і тисячі результатів МРТ-сканування - будемо сподіватися, що нова карта кори від цього викриття не надто постраждає.
Читайте також:
