コネクトームとは何ですか？ 脳の新しい地図

人間の脳は、既知の最も複雑な自然システムの 1 つです。 これは、技術の発展により比較的最近になって測定ツールの作成が可能になったからというだけではありません。 成人の平均的な人間の脳には約 80,000,000 ニューロン。 これらの神経細胞がどのようにつながっているかが鍵となります。

この記事で説明するように、 コネクトームの概念 脳のように複雑なものの内部ロジックを理解するのを助けるために生まれました。

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コネクトームとは？

これまで見てきたように、人間の脳には圧倒的な数の神経細胞があります。 だけでなく、 各ニューロンは数百、数千の他のニューロンと接続することができます. これらの接続は、時間の経過とともに変化し、発展する可能性があります。

私たちの神経系が機能するのは、ニューロンが送信できるからだと言えます。 これらのタッチダウンを通じて、何百万もの神経インパルスが相互に伝達されます。 シナプス。 各ニューロンは、個々に、私たちが考えたり、感じたり、生き続けることを可能にする機能を実行することはできません.

したがって、コネクトームは 神経系または神経系の一部に存在する神経接続のマッピング、通常は脳です。 近年、これらの表現のおかげで、神経系のさまざまな部分の機能を理解しようとする試みがいくつか行われています。

構造的接続と機能的接続

コネクトームを設計する場合、構造的接続と機能的接続の両方を記述することができます。 最初に明らかにするもの 接続の一般的およびマクロ解剖学的パターン、通常はビームで具体化されます 軸索 神経系のある部分から別の領域に移動するグループ。 2 番目のサンプルは、接続のグループが ニューロンは、特定の神経インパルスを別のグループに送信します。この接続は、通常、より予測不可能で、 中断しました。

ヒューマン コネクトーム プロジェクト

コネクトームの概念は、別のタイプの生物学的構造である DNA に含まれる情報を指す言葉であるゲノムの概念と頻繁に比較されます。 20 世紀の生物学および関連する科学分野で見られたのと同じように 最近では、ヒトゲノムの内部ロジックを解明する可能性に大きな期待が寄せられています 年 神経科学と心理学、コンピューター サイエンス、私たちの種のメンバーの典型的なコネクトームを理解する可能性を調べ始めました.

そのため、2009 年にヒューマン コネクトーム プロジェクト、またはヒューマン コネクトーム プロジェクトが誕生し、アメリカ合衆国の国立衛生研究所のメンバーによって資金提供されました。 このイニシアチブと健康との関連性は明らかです。健康な人間の脳のつながりをマッピングすることは可能ですが、 特定の精神疾患に関連するもの、それぞれの場合に神経細胞が互いに通信する方法の重要な違いを見つけるために。

この接続パターンで特定の障害の原因を探すことは理にかなっています。 グループの場合、精神プロセスは機能的な問題を抱えている可能性が高いという考えについてのコンセンサス これらの距離を扱うには、より高いコストを想定する必要があるため、それらを駆動するニューロンの数は互いに非常に離れています。 代謝。 脳内でニューロンのグループ間の距離が異常に大きい場合、知覚または行動に変化が現れる可能性があります。 今日に至るまで、ヒューマン コネクトーム プロジェクトはまだ実行されています。

脳の写真？

これまで見てきたように、コネクトームは一種の脳の地図であり、その存在は その操作の理解を容易にする. しかし、その性質上、限られた力しか持たないツールです。

これは、神経系、特に脳が絶えず変化するシステムであるためです。 として知られる現象です。 神経可塑性これにより、心理学的な意味での重要性に関係なく、あらゆる経験がニューロンの接続性と活動パターンを変化させます。

したがって、コネクトームは、特定の行動ロジックの動作、いくつかの効果についてのおおよそのアイデアを与えることができます 精神疾患や脳損傷、さらにはニューラル ネットワーク学習システムの作成にも使用できます。 コンピュータ。 実際、ある種のワームの脳のコネクトームを再現するなど、すでに有望な成果があり、 彼と一緒にシミュレーションを作成し、彼に特定の行動を学習させます これらの動物の 1 匹がコード行をプログラミングせずに行うのと同じように。

しかし、コネクトームを使用して生物の行動を正確に予測することはできません。 人間のような脳、または同様の複雑さを持つ脳で、変化しているため 常に。 その程度の知識に到達できたとしても、まだまだ先は長いようです。