Mis on ühendus? Uued ajukaardid

Inimese aju on üks keerulisemaid teadaolevaid looduslikke süsteeme. See ei tulene lihtsalt sellest, et tehnoloogia areng on võimaldanud mõõtmisvahendeid luua suhteliselt hiljuti. piisav selle elundite kogumi uurimiseks, mitte tõsiasjale, et täiskasvanud inimese keskmine aju sisaldab ligikaudu 80 000 000 neuronid. Võti on selles, kuidas need närvirakud on ühendatud.

Nagu me sellest artiklist näeme, ühendamise mõiste sündis selleks, et aidata meil mõista millegi nii keerulise kui aju sisemist loogikat.

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

Mis on ühendus?

Nagu nägime, on inimese ajus tohutult palju närvirakke. Aga ka, iga neuron on võimeline ühenduma sadade, tuhandete teiste neuronitega. Need ühendused võivad aja jooksul muutuda ja areneda.

Võib öelda, et kui meie närvisüsteem töötab, siis sellepärast, et neuronid on võimelised saatma miljoneid närviimpulsse üksteisele nende maandumiste kaudu, nn sünaps. Iga neuron eraldi ei ole võimeline täitma ühtegi funktsiooni, mis võimaldab meil mõelda, tunda või isegi elus püsida.

Ühendus on siis närvisüsteemis või närvisüsteemi osas eksisteerivate neuraalsete ühenduste kaardistamine, tavaliselt aju. Viimastel aastatel on ilmunud mitmeid projekte, mille kaudu püütakse tänu nendele esitustele mõista närvisüsteemi erinevate osade toimimist.

Struktuursed ühendused ja funktsionaalsed ühendused

Ühenduste projekteerimisel on võimalik kirjeldada nii struktuurseid kui ka funktsionaalseid ühendusi. Esimesed paljastavad ühenduvuse üldised ja makroanatoomilised mustrid, mida tavaliselt kehastavad talad aksonid rühmitatud, mis lähevad närvisüsteemi ühest osast selle teise piirkonda. Teine valim keskendub madalama mõõtmega üksikasjadele, mis on seotud tõenäosusega, et ühenduste rühm neuronid saadavad teatud närviimpulsse teise rühma, ühendus, mis tekib tavaliselt ettearvamatumal ja katkestatud.

Human Connectome projekt

Konnekoomi mõistet võrreldakse sageli genoomi omaga – sõna, mis omakorda viitab informatsioonile, mis sisaldub teist tüüpi bioloogilises struktuuris: DNA. Samamoodi, nagu nägid 20. sajandil bioloogia ja sellega seotud teadusharud suur lootus võimalusele lahti harutada inimgenoomi sisemine loogika, hiljuti aastat neuroteadus ja psühholoogia, aga ka arvutiteadus, on hakanud uurima võimalust mõista meie liigiliikmete tüüpilist sidet.

Seetõttu sündis 2009. aastal Human Connectome Project ehk Human Connectome Project, mida rahastasid Ameerika Ühendriikide riiklike terviseinstituutide liikmed. Selle algatuse seos tervisega on ilmne: on võimalik kaardistada terve inimese aju, aga ka mis on seotud teatud vaimuhaigusega, et leida igal juhul olulised erinevused närvirakkude üksteisega suhtlemises.

Sellest ühenduvusmustrist on mõistlik otsida teatud häirete põhjuseid, kuna praegu on oluline konsensus idee ümber, et vaimsetel protsessidel on rühmade puhul tõenäolisemalt funktsionaalseid probleeme neid juhtivad neuronid on üksteisest väga eraldatud, kuna nende vahemaadega töötamine eeldab suuremate kuludega metaboolne. Kui ajus on neuronirühmade vaheline kaugus ebanormaalselt suur, võivad tajumises või käitumises ilmneda muutused. Human Connectome Project töötab siiani.

Foto ajust?

Nagu nägime, on konnekoom omamoodi ajukaart ja selle olemasolu võib seda teha hõlbustada selle toimimise mõistmist. Oma olemuselt on see aga piiratud võimsusega tööriist.

Seda seetõttu, et närvisüsteem, eriti aju, on pidevalt muutuv süsteem. See on nähtus, mida tuntakse kui Neuronaalne plastilisus, kusjuures igasugune kogemus, olenemata selle tähtsusest psühholoogilises mõttes, põhjustab meie neuronite ühenduvuse ja tegevusmustrite muutumist.

Seega võib konnekoom anda ligikaudse ettekujutuse teatud käitumisloogikate toimimisest, mõne mõjust vaimuhaigused ja ajuvigastused ning neid saab kasutada isegi närvivõrkude õppesüsteemide loomiseks arvutid. Tegelikult on juba tehtud paljulubavaid saavutusi, nagu näiteks teatud tüüpi usside ajuühenduse taastamine, luua temaga simulatsioon ja panna ta õppima teatud käitumisviise täpselt nagu üks neist loomadest teeks ilma koodirida programmeerimata.

Kuid konnekoomi ei saa kasutada organismi käitumise täpseks ennustamiseks. inimese või sarnase keerukusega ajuga, kuna see muutub pidevalt. Kui suudame selle teadmiste tasemeni jõuda, siis tundub, et minna on veel pikk tee.