Što je connectome? Nove mape mozga

Ljudski mozak je jedan od najsloženijih prirodnih sustava. To nije jednostavno zbog relativno novijeg vremena kada je tehnološki razvoj omogućio stvaranje odgovarajućih mjernih alata za proučavanje ovog skupa organa, a ne činjenica da prosječni ljudski mozak odrasle osobe sadrži otprilike 80 000 000 neuroni. Ključno je kako se ove živčane stanice povezuju.

Kao što ćemo vidjeti u ovom članku, koncept povezivanja rođen je da nam pomogne razumjeti unutarnju logiku nečega kompliciranog kao mozak.

• Srodni članak: "Dijelovi ljudskog mozga (i funkcija)"

Što je veza??

Kao što smo vidjeli, u ljudskom mozgu postoji ogroman broj živčanih stanica. Ali, osim toga, svaki se neuron može povezati sa stotinama, tisućama drugih neurona. Te se veze mogu mijenjati i razvijati tijekom vremena.

Može se reći da ako naš živčani sustav funkcionira, to je zato što su neuroni sposobni slati milijune živčanih impulsa jedni drugima kroz te kontaktne utičnice, nazvane sinapsi. Svaki neuron, pojedinačno, nije sposoban obavljati bilo koju od funkcija koje nam omogućuju da mislimo, osjećamo ili čak ostanemo živi.

Dakle, poveznica je mapiranje neuralnih veza koje postoje u živčanom sustavu ili u dijelu živčanog sustava, normalno mozak. Posljednjih godina pojavilo se nekoliko projekata kroz koje nastojimo razumjeti funkcioniranje raznih dijelova živčanog sustava zahvaljujući tim reprezentacijama.

Strukturne veze i funkcionalne veze

Kod projektiranja conectomas moguće je opisati i strukturne veze i funkcionalne veze. Prvi otkriva opći i makroanatomski obrasci povezanosti, normalno se izražava u snopovima grupiranih aksona koji idu iz jednog dijela živčanog sustava u drugo područje potonjeg. Druga emisija usredotočuje se na detalje manjih dimenzija povezanih s vjerojatnošću da skupina neuronskih veza šalje određene živčane impulse u drugu skupinu, vezu koja se obično stvara na nepredvidljiviji i prekinuti način..

Projekt Human Connectome

Uobičajeno je usporediti pojam povezivanja s konceptom genoma koji se odnosi na informacije sadržane u drugom tipu biološke strukture: DNA. Na isti način na koji je u dvadesetom stoljeću biologija i znanstvene discipline u vezi s njom doživjele veliku nadu u mogućnost otkrivanja unutarnje logike ljudskog genoma, posljednjih godina neuroznanosti i psihologije, kao i informatike, počeli su razmatrati mogućnost razumijevanja tipičnog povezivanja članova naše vrste.

Zbog toga je 2009. godine rođen projekt Human Connectome ili projekt Human Connectome koji financiraju članovi Nacionalnog instituta za zdravstvo Sjedinjenih Američkih Država. Povezanost ove inicijative sa zdravljem vidljiva je: moguće je mapirati veze zdravog ljudskog mozga, ali i jedan povezan s određenom duševnom bolešću, na taj način locirati značajne razlike u načinu na koji živčane stanice međusobno komuniciraju u svakom slučaju.

Razumno je potražiti uzroke određenih poremećaja u ovom obrascu povezanosti, budući da trenutno postoji važan konsenzus oko ideje da mentalni procesi imaju veću vjerojatnost da imaju funkcionalne probleme ako su skupine neurona koje ih pokreću vrlo udaljene. Da, budući da rad s ovim udaljenostima podrazumijeva pretpostavku većeg metaboličkog troška. Ako je u mozgu udaljenost između skupina neurona abnormalno velika, mogu se pojaviti promjene percepcije ili ponašanja. Danas je projekt Human Connectome još u tijeku.

Fotografija mozga?

Kao što smo vidjeli, poveznica je neka vrsta mapa mozga, a njeno postojanje može olakšati razumijevanje njegova djelovanja. Međutim, po svojoj prirodi, to je alat s ograničenom moći.

To je zato što je živčani sustav, posebno mozak, sustav koji se stalno mijenja. To je fenomen poznat kao neuronska plastičnost, prema kojem svako iskustvo, bez obzira na njegovu važnost u psihološkom smislu, uzrokuje promjenu obrazaca povezanosti i aktivnosti naših neurona.

Dakle, veza može dati približnu ideju o funkcioniranju određene logike ponašanja, učincima nekih duševnih bolesti i ozljeda mozga, a može čak poslužiti i za stvaranje sustava učenja neuronskom mrežom u računalima. Zapravo, obećavajuća su postignuća već napravljena, kao što je ponovno stvaranje mozga za povezivanje tipa crva, stvoriti simulaciju s njim i natjerati ga da nauči određena ponašanja kao što bi jedna od tih životinja radila bez programiranja ili linije koda.

No, poveznica ne može poslužiti za točno predviđanje ponašanja organizma s mozgom poput čovjeka ili slične složenosti, budući da se stalno mijenja. Ako uspijemo dosegnuti tu razinu znanja, čini se da još ima puno toga za raditi.