ما هو العصي؟ الخرائط الجديدة للدماغ

يعد دماغ الإنسان أحد أكثر الأنظمة الطبيعية المعروفة تعقيدًا. هذا ليس ببساطة لأن التطورات التكنولوجية سمحت بإنشاء أدوات قياس مؤخرًا نسبيًا. كافية لدراسة هذه المجموعة من الأعضاء ، وليس لحقيقة أن متوسط ​​دماغ الإنسان لشخص بالغ يحتوي على ما يقرب من 80.000.000 الخلايا العصبية. المفتاح هو كيفية اتصال هذه الخلايا العصبية.

كما سنرى في هذا المقال ، مفهوم الشبكة العصبية ولدت لمساعدتنا على فهم المنطق الداخلي لشيء معقد مثل الدماغ.

• مقالات لها صلة: "أجزاء من دماغ الإنسان (ووظائفها)"

ما هو العصي؟

كما رأينا ، هناك عدد هائل من الخلايا العصبية في دماغ الإنسان. لكن أيضا، كل خلية عصبية قادرة على الاتصال بمئات الآلاف من الخلايا العصبية الأخرى. يمكن أن تتغير هذه الروابط وتتطور بمرور الوقت.

يمكن القول أنه إذا عمل نظامنا العصبي فذلك لأن الخلايا العصبية قادرة على الإرسال الملايين من النبضات العصبية لبعضها البعض من خلال هذه الهبوط ، ودعا تشابك عصبى. كل خلية عصبية ، على حدة ، ليست قادرة على أداء أي من الوظائف التي تسمح لنا بالتفكير ، والشعور ، أو حتى البقاء على قيد الحياة.

الشبكة العصبية ، إذن ، هي رسم خرائط للوصلات العصبية الموجودة في الجهاز العصبي أو جزء من الجهاز العصبي

، عادة دماغ. في السنوات الأخيرة ، ظهرت العديد من المشاريع التي تم من خلالها محاولة فهم عمل أجزاء مختلفة من الجهاز العصبي بفضل هذه التمثيلات.

الوصلات الهيكلية والوصلات الوظيفية

عند تصميم الشبكات العصبية ، من الممكن وصف كل من الوصلات الهيكلية والوظيفية. الأوائل تكشف أنماط الاتصال العامة والكبيرة، تتجسد عادة في حزم من محاور مجمعة تنتقل من جزء من الجهاز العصبي إلى منطقة أخرى منه. تركز العينة الثانية على تفاصيل ذات أبعاد أقل تتعلق باحتمال وجود مجموعة من الاتصالات ترسل الخلايا العصبية نبضات عصبية معينة إلى مجموعة أخرى ، وهو اتصال يتم إجراؤه عادةً بشكل لا يمكن التنبؤ به وأكثر من ذلك توقف.

مشروع شبكة الاتصال البشرية

كثيرًا ما يُقارن مفهوم الشبكة العصبية بمفهوم الجينوم ، وهي كلمة تشير بدورها إلى المعلومات الموجودة في نوع آخر من التركيب البيولوجي: الحمض النووي. بنفس الطريقة التي شهدها علم الأحياء في القرن العشرين والتخصصات العلمية ذات الصلة أمل كبير في إمكانية كشف المنطق الداخلي للجينوم البشري ، في الآونة الأخيرة سنين علم الأعصاب وعلم النفس ، وكذلك علوم الكمبيوتر، بدأنا في النظر في إمكانية فهم الشبكة العصبية النموذجية لأعضاء جنسنا البشري.

هذا هو السبب في أن مشروع شبكة الاتصال البشرية (Human Connectome Project) ، أو مشروع Connectome البشري ، قد وُلد في عام 2009 ، بتمويل من أعضاء المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة الأمريكية. إن ارتباط هذه المبادرة بالصحة واضح: من الممكن تحديد روابط دماغ بشري سليم ، ولكن أيضًا واحد مرتبط بمرض عقلي معين، من أجل تحديد الاختلافات المهمة في الطريقة التي تتواصل بها الخلايا العصبية مع بعضها البعض في كل حالة.

من المعقول البحث عن أسباب اضطرابات معينة في هذا النمط من الاتصال ، نظرًا لوجود عامل مهم حاليًا إجماع حول فكرة أن العمليات العقلية من المرجح أن تعاني من مشاكل وظيفية إذا كانت المجموعات من الخلايا العصبية التي تدفعهم منفصلة جدًا عن بعضها البعض ، لأن العمل مع هذه المسافات ينطوي على افتراض تكلفة أعلى الأيض. إذا كانت المسافة بين مجموعات الخلايا العصبية في الدماغ كبيرة بشكل غير طبيعي ، فقد تظهر تغييرات في الإدراك أو السلوك. حتى يومنا هذا ، لا يزال مشروع Human Connectome قيد التشغيل.

صورة للدماغ؟

كما رأينا ، فإن الشبكة العصبية هي نوع من خريطة الدماغ ، ووجودها ممكن تسهيل فهم عملها. ومع ذلك ، فهي بحكم طبيعتها أداة ذات قوة محدودة.

هذا لأن الجهاز العصبي ، وخاصة الدماغ ، هو نظام متغير باستمرار. هذه ظاهرة معروفة باسم اللدونة العصبية، حيث تؤدي أي تجربة ، بغض النظر عن أهميتها من الناحية النفسية ، إلى تغيير أنماط الاتصال والنشاط في الخلايا العصبية لدينا.

وبالتالي ، يمكن للشبكة العصبية أن تعطي فكرة تقريبية عن عمل بعض المنطق السلوكي وتأثيرات البعض الأمراض العقلية وإصابات الدماغ ، ويمكن حتى استخدامها لإنشاء أنظمة تعلم الشبكة العصبية في أجهزة الكمبيوتر. في الواقع ، كانت هناك بالفعل إنجازات واعدة ، مثل إعادة تكوين الشبكة العصبية لدماغ نوع من الديدان ، يصنع معه محاكاة ، ويجعله يتعلم سلوكيات معينة تمامًا كما يفعل أحد هذه الحيوانات بدون برمجة سطر من التعليمات البرمجية.

لكن لا يمكن استخدام الشبكة العصبية للتنبؤ بدقة بسلوك الكائن الحي. مع دماغ مثل الإنسان أو دماغ مشابه ، لأنه يتغير باستمرار. إذا تمكنا من الوصول إلى هذه الدرجة من المعرفة ، فيبدو أنه لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه.