Mis on ühendatud? Uued aju kaardid

Inimese aju on üks kõige keerulisemaid looduslikke süsteeme. See ei ole lihtsalt tingitud suhteliselt hiljutisest ajast, mil tehnoloogiline areng on võimaldanud luua asjakohaseid mõõtevahendeid selle elundite kogumi uurimiseks, mitte asjaolu, et täiskasvanud inimese keskmine aju sisaldab umbes 80 000 000 inimest. neuronid Võti on see, kuidas need närvirakud ühenduvad.

Nagu me näeme selles artiklis, ühendamise mõiste on sündinud, et aidata meil mõista nii keerulise kui aju sisemist loogikat.

• Seotud artikkel: "Inimese aju osad (ja funktsioonid)"

Mis on ühendatud?

Nagu me nägime, on inimese ajus ülekaalukas hulk närvirakke. Kuid lisaks, iga neuron on võimeline ühendama sadu tuhandeid teisi neuroneid. Need ühendused võivad aja jooksul muutuda ja areneda.

Võib öelda, et kui meie närvisüsteem töötab, on see, et neuronid on võimelised saama üksteisele miljoneid närviimpulsse nende kontaktide kaudu, mida nimetatakse sünapsideks. Iga neuron ei ole individuaalselt võimeline täitma ühtegi funktsiooni, mis võimaldab meil mõelda, tunda või isegi elada.

Ühendus on siis närvisüsteemi või närvisüsteemi osa neuraalsete ühenduste kaardistamine, tavaliselt aju. Viimastel aastatel on ilmnenud mitmeid projekte, mille kaudu püüame mõista närvisüsteemi erinevate osade toimimist tänu nendele esindustele.

Struktuurilised ühendused ja funktsionaalsed ühendused

Konektoomide kavandamisel on võimalik kirjeldada nii struktuurseid ühendusi kui ka funktsionaalseid ühendusi. Esimene paljastab ühenduvuse üldised ja makroanatoomilised mustrid, tavaliselt väljendatakse grupeeritud telgede kimpudes, mis närvisüsteemi ühest osast teise teise piirkonda. Teine näitus keskendub väiksemate mõõtmete üksikasjadele, mis on seotud tõenäosusega, et neuronite ühenduste rühm saadab teatud närviimpulsse teisele rühmale, mis on tavaliselt ettearvamatum ja katkendlikum..

Human Connectome projekt

On tavaline, et ühendamise mõiste võrreldakse genoomi mõistega, mis omakorda viitab teisele bioloogilise struktuuri tüübile: DNA. Samamoodi, nagu kahekümnenda sajandi bioloogias ja sellega seotud teadusvaldkondades, nägi viimastel aastatel suurt lootust inimese genoomi sisemise loogika lahtivõtmisele viimastel aastatel neuroteadus ja psühholoogia ning arvutiteadus, on hakanud uurima võimalust mõista meie liikide tüüpilist ühendust.

Seepärast sündis 2009. aastal Human Connectome projekt või Human Connectome projekt, mida rahastasid Ameerika Ühendriikide riiklikud tervishoiuinstitutsioonid. Selle algatuse seos tervisega on ilmselge: on võimalik kaardistada terve inimese aju, aga ka ühenduste seosed üks seotud psüühilise haigusega, sel viisil leida olulisi erinevusi närvirakkude üksteisega suhtlemisel.

Sellise ühenduvuse struktuuris on mõistlik otsida teatud häirete põhjuseid, sest praegu on oluline konsensus selles mõttes, et vaimsed protsessid on tõenäolisemalt funktsionaalsed probleemid, kui neid juhtivad neuronite rühmad on väga kaugel. Jah, kuna nende vahemaadega töötamine eeldab kõrgemaid metaboolseid kulusid. Kui ajus on neuronite rühmade vaheline kaugus ebanormaalselt suur, võivad tekkida taju või käitumise muutused. Täna on Human Connectome projekt veel käimas.

Foto ajust?

Nagu me nägime, on ühendaja teatud tüüpi aju kaart ja selle olemasolu võib hõlbustada selle toimimise mõistmist. Kuid see on oma olemuselt piiratud võimsusega tööriist.

Seda seetõttu, et närvisüsteem, eriti aju, on pidevalt muutuv süsteem. See on nähtus, mida tuntakse närvirakkude plastilisusena, mille tulemusena põhjustab mis tahes kogemus, sõltumata selle tähtsusest psühholoogilises mõttes, meie neuronite ühenduvuse ja aktiivsuse muutumist.

Seega võib ühendaja anda ligikaudse ettekujutuse teatud käitumusliku loogika toimimisest, mõningate vaimsete haiguste ja ajukahjustuste mõjust ning võib isegi luua õppesüsteeme närvivõrgust arvutites. Tegelikult on juba tehtud paljutõotavaid saavutusi, näiteks aju ühendamine teatud tüüpi ussiga, luua temaga simulatsioon ja teha talle teatav käitumine nagu üks neist loomadest teeks ilma programmeerimiseta või koodijooneta.

Kuid ühendus ei suuda täpselt ennustada organismi käitumist aju, nagu inimene või sarnase keerukusega aju, kuna see muutub pidevalt. Kui suudame selle teadmiste taseme saavutada, tundub, et on veel palju teha.