Att hitta kärnan i hjärnan

Den ikoniska bilden av hjärnan är en missformad, gulaktig klump. Befintlig teknik kan visa vilka delar av klumpen som lyser upp när folk tänker, men en verklig förståelse för hur hjärnan fungerar kräver en bättre bild av de nervfibrer som överför elektriska signaler mellan hjärnceller. Dessa fibrer är dock så små och trassliga att forskare inte har kunnat se dem tydligt.

Diffusionsspektrumbild av den mänskliga cortexen.

Nu har ett internationellt team av forskare kombinerat en ny variant av magnetisk resonanstomografi med matematisk analys för att generera den första detaljerade kartan över nätverket av anslutningar i den mänskliga cortex, den del av hjärnan som ansvarar för högre ordningstänkande.

Den här historien var en del av vårt septembernummer 2008

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Diffusionsspektrumavbildning - som spårar vattenmolekyler som rör sig längs nervfibrer - gav forskarna en ledningskarta över cortex, som avslöjade punkter där flera nervfibrer konvergerade. Forskarna använde sedan en matematisk teknik för att upprepade gånger beskära bort kopplingspunkterna med de minsta länkarna. Om du gör det gradvis, slutar du med en uppsättning noder kvar som är mycket sammanlänkade, säger Olaf Sporns, forskaren vid Indiana University som utförde analysen.

Den mest anslutna noden finns på baksidan av huvudet, och den ligger på den kortaste vägen mellan många olika delar av det neurala nätverket. Det har inte bara många interna kopplingar, säger Sporns, men det är mycket centralt med avseende på resten av hjärnan.

Forskarna vill använda avbildningstekniken för att titta på tillstånd som schizofreni, autism och Alzheimers sjukdom, som alla har kopplats till störningar i hjärnans arkitektur. Vi skulle vilja veta var störningarna finns och om vi kan förstå något om det kliniska tillståndet utifrån uppkopplingen, säger Sporns

Nätverket av anslutningar i cortex.
Kredit: Från J. Wedeen, Patric Hagmann, Olaf Sporns

Dölj