211service.com
Kartan över den mänskliga hjärnan blir äntligen mer användbar
Den mänskliga hjärnan är lite mindre av ett mysterium idag, tack vare nya kartor från neuroforskare vid Washington University Medical School. Inte nog med att de identifierade fler hjärnregioner än tidigare kartor, de gjorde också ett maskininlärningsprogram för att återskapa en ny karta för vilken hjärna som helst, som kommer att hjälpa forskare och läkare att studera individuella skillnader i hjärnans struktur och sjukdom, och förhoppningsvis leda till nya sätt att diagnostisera hjärnsjukdomar.
Den nya kartan över hjärnans yttersta skrynkliga lager, kallad hjärnbarken, publicerades i Natur i dag. David Van Essen, den ledande kartmakaren, kallar det en landmärkestudie för Human Connectome Project , som han leder.
Den nya mänskliga hjärnkartan har 180 regioner på både vänster och höger halva.
Forskaren Matthew Glasser säger att till skillnad från många tidigare studier, tar den här kartan hänsyn till flera funktioner i hjärnan samtidigt för att markera dess gränser. Vissa neuroforskare definierar fortfarande hjärnregioner baserat på en historisk karta som kallas Brodmanns områden som publicerades 1909. Den kartan delade upp varje hjärnhalva i 52 regioner. Varje halvklot på den nya kartan har 180 regioner.
Glasser definierade dessa regioner genom att leta efter platser där flera egenskaper - såsom tjockleken på cortex, dess funktion eller dess anslutning till andra regioner - förändrades tillsammans. Efter att ha ritat kartan på en uppsättning hjärnor utvecklade forskarna en algoritm för att känna igen regionerna i en ny uppsättning hjärnor där storleken och gränserna varierar från person till person. Det är inte bara en karta som folk kan referera till, säger Glasser. Du kan faktiskt hitta områdena hos individerna som någon studerar.
Dani Bassett, en neuroforskare vid University of Pennsylvania som inte var inblandad i studien, säger att det mest spännande för henne att använda den här kartan för att bättre förstå individuella skillnader. Hon noterade också att det är viktigt för att definiera hjärnregioner baserat på både anatomi och funktion, inte det ena eller det andra. Det tog upp en långvarig fråga som har varit mycket kontroversiell och de gör det på ett vackert, datadrivet tillvägagångssätt, säger hon.
Forskare använde en MRT-skanner för att titta på hjärnaktivitet medan deltagarna lyssnade på berättelser. Rött och gult indikerar aktiveringsområden.
Van Essen noterar också att ett viktigt mål med den här kartan är att hjälpa till att förena neurovetenskap genom att tillhandahålla ett ramverk för hjärnavbildningsstudier för att vara lättare att jämföra och replikera, en särskilt framträdande punkt med tanke på de senaste kontroverserna ifrågasätter giltigheten av tusentals hjärnavbildningsstudier .
Duan Xu, en forskare vid University of California, San Francisco, som inte var involverad i studien, säger att det är fantastiskt att se att Human Connectome Project levererar några av dessa högkvalitativa undersökningar av cortex. De $40 miljoner National Institutes of Health strävar efter att skapa det mest detaljerade kretsschemat, eller connectome, av den mänskliga hjärnan började 2010.
Den här kartan kan hjälpa forskare och läkare att skapa bättre sätt att diagnostisera hjärnsjukdomar, även om exakt hur den kommer att användas återstår att se. Jag är optimist, säger Xu. Jag tror att vi om några år borde kunna göra detta i den kliniska miljön.