Представлена самая подробная карта коры мозга с более чем сотней новых областей

Изображение показывает области, связанные с тремя основными чувствами √ слухом (красный), осязанием (зелёный), зрением (синий) и когнитивные системы (светлые и тёмные).

Иллюстрация M. F. Glasser, D. C. Van Essen.

Дэвид Ван Эссен руководил командой исследователей, которая составила наиболее точную карту коры головного мозга. Она поможет учёным в изучении различных заболеваний.

Фотография Robert J. Boston.

В течение многих лет медики использовали надёжные схемы тела и его органов – систем кровоснабжения, пищеварения, нервной системы и тому подобных, но среди них не было точной карты коры головного мозга. В ходе последнего десятилетия учёные добрались и до столь сложного органа как мозг и составили его хорошие карты. Но техника совершенствуется с каждым годом, а значит, и результаты новых исследований становятся лучше прежних.

Теперь же международная команда нейробиологов, компьютерных специалистов и инженеров заявила, что они составили наиболее точную карту коры головного мозга.

Отмечается, что в процессе картографирования исследователи обнаружили порядка ста ранее неучтённых областей морщинистого наружного слоя органа, который называется корой головного мозга или серым веществом.

До появления новой карты насчитывалось 83 известные зоны в каждой половине мозга, теперь же количество таких областей увеличилось до 180, говорят исследователи.

Отмечается, что исследователи опирались на данные и методы, созданные в ходе проекта Human Connectome Project. Тогда учёные использовали мощную МРТ-аппаратуру для картографирования мозга 1200 молодых людей обоих полов.

Учёные, составляя новую карту коры мозга, объединили данные от 210 здоровых людей. Исследователи сочетали измерения плотности коры мозга, а также другие параметры. МРТ сканировал одновременно и головной мозг человека в состоянии покоя, и при выполнении простых заданий, например, при прослушивании сказок.

Дэвид Ван Эссен руководил командой исследователей, которая составила наиболее точную карту коры головного мозга. Она поможет учёным в изучении различных заболеваний.

Затем исследователи протестировали их новое программное обеспечение на группе испытуемых и обнаружили, что оно смогло точно определить соответствующие регионы в мозге даже несмотря на индивидуальные особенности.

"Ситуацию можно сравнить с тем, что происходит в астрономии, где наземные телескопы производили относительно размытые изображения неба до появления более современной адаптивной оптики и космических телескопов", — говорит автор исследования Мэттью Глассер (Matthew Glasser) из Медицинской школы Вашингтонского университета.

В течение долгого времени учёные стремились разграничить различные зоны мозга и их функции, но на помощь в этом приходили лишь предположения и гипотезы. В 1800-е годы так называемые френологи поделили орган на разделы, которые контролируют определённые чувства и черты характера.

Так, область, отвечающая за деструктивность находилась где-то над ухом человека, а черта "родительской любви" на затылке. В настоящее время эта область исследований давно заброшена, и другие методы изучения организма человека продвинулись куда дальше в познании мозга.

Так, например, в 1909 году немецкий невролог Корбиниан Бродман опубликовал, пожалуй, наиболее известную карту мозга, основанную на открытии, которое позволило различить области, состоящие из различных типов клеток.

Карта Бродмана, которая разделила кору головного мозга на несколько десятков зон, используется и сегодня. Так, что учёным уже было ориентировочно известно, какие регионы контролируют, скажем, зрение, слух или определяет аспекты личности.

 

 

Но новая карта "должна помочь учёным объяснить, как развивалась кора мозга и роль её специализированных областей в здоровье и различных заболеваниях", говорит Брюс Катберт (Bruce Cuthbert) из Национальных институтов здоровья США (NIH). Именно NIH финансировал последнюю работу, результатом которой и стала самая точная карта.

Учёны уверены, что новая карта станет большим преимуществом для исследователей, изучающим такие расстройства как аутизм, шизофрения, слабоумие или эпилепсия. Специалисты смогут использовать карту для понимания особенностей мозга разных пациентов с такими заболеваниями и сопоставлять с данными здоровых людей. Кроме того, карта поможет ускорить расшифровку механизмов работы здорового мозга.

Результаты исследования были опубликованы в научном издании Nature.