რა არის კონექტომი? ტვინის ახალი რუქები

ადამიანის ტვინი ერთ-ერთი ყველაზე რთული ბუნებრივი სისტემაა. ეს არ არის მხოლოდ იმიტომ, რომ ტექნოლოგიურმა განვითარებამ საშუალება მისცა შედარებით ცოტა ხნის წინ შეიქმნას საზომი ხელსაწყოები. ადეკვატურია ორგანოთა ამ ნაკრების შესასწავლად და არა იმ ფაქტის გამო, რომ ზრდასრული ადამიანის საშუალო ადამიანის ტვინი შეიცავს დაახლოებით 80 000 000 ნეირონები. მთავარი ის არის, თუ როგორ უკავშირდება ეს ნერვული უჯრედები.

როგორც ამ სტატიაში დავინახავთ, კონექტომის კონცეფცია დაიბადა იმისთვის, რომ დაგვეხმაროს გავიგოთ ისეთი რთული რაღაცის შინაგანი ლოგიკა, როგორიცაა ტვინი.

• დაკავშირებული სტატია: "ადამიანის ტვინის ნაწილები (და ფუნქციები)"

რა არის კონექტომი?

როგორც ვნახეთ, ადამიანის ტვინში ნერვული უჯრედების დიდი რაოდენობაა. Მაგრამ ასევე, თითოეულ ნეირონს შეუძლია ასობით, ათასობით სხვა ნეირონთან დაკავშირება. ეს კავშირები შეიძლება შეიცვალოს და განვითარდეს დროთა განმავლობაში.

შეიძლება ითქვას, რომ თუ ჩვენი ნერვული სისტემა მუშაობს, ეს იმიტომ ხდება, რომ ნეირონებს შეუძლიათ გაგზავნა მილიონობით ნერვული იმპულსი ერთმანეთს ამ შეხების მეშვეობით, ე.წ სინაფსი. თითოეულ ნეირონს, ინდივიდუალურად, არ შეუძლია შეასრულოს რომელიმე ფუნქცია, რომელიც გვაძლევს საშუალებას ვიფიქროთ, ვიგრძნოთ ან თუნდაც ცოცხალი დავრჩეთ.

კონექტომი, მაშინ არის ნერვულ სისტემაში ან ნერვულ სისტემაში არსებულ ნერვულ კავშირების რუქაზეჩვეულებრივ ტვინი. ბოლო წლებში გამოჩნდა რამდენიმე პროექტი, რომლის მეშვეობითაც ამ წარმოდგენების წყალობით ხდება ნერვული სისტემის სხვადასხვა ნაწილის ფუნქციონირების გაგების მცდელობა.

სტრუქტურული კავშირები და ფუნქციური კავშირები

კონექტომების დაპროექტებისას შესაძლებელია როგორც სტრუქტურული, ასევე ფუნქციური კავშირების აღწერა. პირველები ავლენენ კავშირის ზოგადი და მაკროანატომიური ნიმუშები, ჩვეულებრივ ასახულია სხივებში აქსონები დაჯგუფებული, რომლებიც გადადიან ნერვული სისტემის ერთი ნაწილიდან მის მეორე რეგიონში. მეორე ნიმუში ყურადღებას ამახვილებს ქვედა განზომილების დეტალებზე, რომლებიც დაკავშირებულია კავშირების ჯგუფის ალბათობასთან ნეირონები აგზავნიან გარკვეულ ნერვულ იმპულსებს სხვა ჯგუფში, კავშირი, რომელიც ჩვეულებრივ ხდება უფრო არაპროგნოზირებადი და შეაწყვეტინა.

Human Connectome პროექტი

კონექტომის კონცეფციას ხშირად ადარებენ გენომის ცნებას, სიტყვა, რომელიც თავის მხრივ ეხება სხვა ტიპის ბიოლოგიურ სტრუქტურაში შემავალ ინფორმაციას: დნმ. ისევე, როგორც მე-20 საუკუნეში ბიოლოგია და მასთან დაკავშირებული სამეცნიერო დისციპლინები ხედავდნენ დიდი იმედია ადამიანის გენომის შინაგანი ლოგიკის ამოხსნის შესაძლებლობის ბოლო დროს წლები ნეირომეცნიერება და ფსიქოლოგია, ასევე კომპიუტერული მეცნიერება, დაიწყეს ჩვენი სახეობის წევრების ტიპიური კონექტომის გაგების შესაძლებლობა.

სწორედ ამიტომ, 2009 წელს დაიბადა Human Connectome Project, ან Human Connectome Project, რომელიც დაფინანსებულია ამერიკის შეერთებული შტატების ჯანმრთელობის ეროვნული ინსტიტუტის წევრების მიერ. ამ ინიციატივის კავშირი ჯანმრთელობასთან აშკარაა: შესაძლებელია ჯანსაღი ადამიანის ტვინის კავშირების, მაგრამ ასევე რომელიც დაკავშირებულია გარკვეულ ფსიქიკურ დაავადებასთან, რათა განვსაზღვროთ მნიშვნელოვანი განსხვავებები ნერვული უჯრედების ერთმანეთთან კომუნიკაციის გზაზე თითოეულ შემთხვევაში.

მიზანშეწონილია მოძებნოთ გარკვეული დარღვევების მიზეზები კავშირის ამ ნიმუშში, რადგან ამჟამად არსებობს მნიშვნელოვანი კონსენსუსი იმ იდეის ირგვლივ, რომ ფსიქიკურ პროცესებს უფრო მეტად აქვთ ფუნქციური პრობლემები, თუ ჯგუფები ნეირონები, რომლებიც მათ მართავენ, ძალიან განცალკევებულნი არიან ერთმანეთისგან, რადგან ამ დისტანციებთან მუშაობა გულისხმობს უფრო მაღალ ხარჯებს მეტაბოლური. თუ ტვინში ეს მანძილი ნეირონების ჯგუფებს შორის არანორმალურად დიდია, შეიძლება აღმოჩნდეს ცვლილებები აღქმაში ან ქცევაში. დღემდე მუშაობს Human Connectome Project.

ტვინის ფოტო?

როგორც ვნახეთ, კონექტომი არის ტვინის ერთგვარი რუკა და მისი არსებობა შეიძლება ხელი შეუწყოს მისი მოქმედების გაგებას. თუმცა, თავისი ბუნებით, ეს არის შეზღუდული სიმძლავრის მქონე ინსტრუმენტი.

ეს იმიტომ ხდება, რომ ნერვული სისტემა, განსაკუთრებით ტვინი, მუდმივად ცვალებადი სისტემაა. ეს არის ფენომენი, რომელიც ცნობილია როგორც ნეირონების პლასტიურობა, რომლის დროსაც ნებისმიერი გამოცდილება, მიუხედავად მისი მნიშვნელობისა ფსიქოლოგიური თვალსაზრისით, იწვევს ჩვენი ნეირონების კავშირისა და აქტივობის შაბლონების შეცვლას.

ამრიგად, კონექტომს შეუძლია მიახლოებითი წარმოდგენა მისცეს გარკვეული ქცევითი ლოგიკის მოქმედებაზე, ზოგიერთის ეფექტზე. ფსიქიკური დაავადებები და ტვინის დაზიანებები და შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნერვული ქსელის სასწავლო სისტემების შესაქმნელად კომპიუტერები. სინამდვილეში, უკვე იყო პერსპექტიული მიღწევები, როგორიცაა ჭიის ტიპის ტვინის კონექტომის ხელახლა შექმნა, შექმენით მასთან სიმულაცია და აიძულეთ ისწავლოს გარკვეული ქცევები ისევე როგორც ერთ-ერთი ასეთი ცხოველი გააკეთებს კოდის ხაზის დაპროგრამების გარეშე.

მაგრამ კონექტომი არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ორგანიზმის ქცევის ზუსტად პროგნოზირებისთვის. ადამიანის მსგავსი ტვინით ან მსგავსი სირთულის, რადგან ის იცვლება მუდმივად. თუ ჩვენ მოვახერხეთ ცოდნის ამ ხარისხს, როგორც ჩანს, ჯერ კიდევ დიდი გზაა გასავლელი.