W 1909 r. Niemiecki neurolog Korbinian Brodmann opublikował pierwszą mapę ludzkiego mózgu. Krojąc ultracienkie skrawki, spojrzał na mikroskopijne struktury wewnątrz galaretowatej masy pod mikroskopem i zidentyfikował regiony różnych typów komórek. Brodmann wymienił 43 dyskretne obszary kory mózgowej, najbardziej zewnętrznej warstwy mózgu zaangażowanej w uwagę, percepcję, język i abstrakcyjne myślenie.
W ciągu ostatniego stulecia inni naukowcy powoli udoskonalali mapę, zwiększając liczbę obszarów mózgu do 83. Teraz nowa mapa naukowców ze szkoły medycznej Uniwersytetu Waszyngtońskiego podwoiła tę sumę ponad dwukrotnie, dodając kolejne 97 i podnosząc liczbę znanego mózgu regiony do 180.
Naukowcy stworzyli mapę na podstawie danych MRI zebranych w ramach finansowanego przez rząd projektu Human Connectome. Korzystając z danych 210 osób z tego projektu, naukowcy zdefiniowali obszary mózgu na kilka sposobów, w tym zarówno aktywność mózgu, jak i jego strukturę. Niektóre obszary są wyznaczone przez grubość kory mózgowej. Inne są określone przez izolację mieliny wokół kabli neuronalnych lub przez ich łączność z resztą mózgu. Jeszcze inne regiony odpowiadają obszarom, które aktywują się podczas wykonywania prostych zadań, takich jak rozmowa lub słuchanie opowieści.
Ponieważ rozmiar i kształt każdego mózgu jest unikalny, neurologom trudno jest je bezpośrednio porównać. Tak więc w nowym badaniu naukowcy wykorzystali program komputerowy, aby pomóc im zrównać regiony i skorelować je. Następnie przetestowali swój program na 210 innych tematach i prawidłowo zidentyfikowali regiony w 96, 6% przypadków, informuje Carl Zimmer dla The New York Times .
W rzeczywistości program komputerowy stał się bardzo wydajny w porównywaniu i mapowaniu mózgów, nawet stwierdzając, że obszar 55b, który jest związany z językiem, jest podzielony na dwie części u 12 pacjentów, według Zimmera. Wykazało również, że duży obszar w pobliżu przedniej części mózgu, uważany za jeden region, to w rzeczywistości kilkanaście mniejszych obszarów mózgu.
Matthew F. Glasser, neurobiolog z Washington University School of Medicine i główny autor badań, mówi Zimmer. W rzeczywistości zespół opublikował 200 dodatkowych stron materiałów online, aby inni badacze mogli przeglądać i udoskonalać swoją pracę. „Tę mapę należy traktować jako wersję 1.0” - mówi. „Może istnieć wersja 2.0, ponieważ dane stają się lepsze i więcej oczu na nie patrzy. Mamy nadzieję, że mapa może ewoluować wraz z postępem nauki. ”
Chociaż mapa jest dużym krokiem naprzód, walidacja nowych obszarów mózgu będzie wymagała znacznie więcej wysiłku, z których wiele nadal może istnieć w podrejonach. Testy DNA ujawnią również, czy odrębne regiony wykorzystują różne geny od siebie.
„Jest to analogiczne do posiadania fantastycznej mapy Google Earth w twojej okolicy, aż do twojego indywidualnego podwórka, ” mówi Rex Jung, neuropsycholog z University of New Mexico, Linda Geddes for Nature . „Jednak tak naprawdę nie widzisz, jak poruszają się Twoi sąsiedzi, dokąd idą ani jakie mają prace”.
Nowa mapa może być jednak niezwykle ważna w badaniach nad chorobami takimi jak autyzm, schizofrenia, demencja i epilepsja, dając naukowcom szczegółowy szablon zdrowego mózgu, którego mogą użyć do porównania.
