Шта је конектом? Нове мапе мозга

Људски мозак је један од најсложенијих познатих природних система. То није само зато што је технолошки развој омогућио стварање мерних алата релативно недавно. адекватан за проучавање овог скупа органа, а не на чињеницу да просечан људски мозак одрасле особе садржи приближно 80.000.000 неурона. Кључно је како су ове нервне ћелије повезане.

Као што ћемо видети у овом чланку, концепт конектома је рођен да нам помогне да разумемо унутрашњу логику нечега тако компликованог као што је мозак.

• Повезани чланак: "Делови људског мозга (и функције)"

Шта је конектом?

Као што смо видели, у људском мозгу постоји огроман број нервних ћелија. Али и, сваки неурон је способан да се повеже са стотинама, хиљадама других неурона. Ове везе се могу мењати и развијати током времена.

Може се рећи да ако наш нервни систем функционише, то је зато што су неурони способни да шаљу милиони нервних импулса једни другима кроз ове тачдауне, тзв синапсе. Сваки неурон, појединачно, није способан да изврши ниједну од функција које нам омогућавају да мислимо, осећамо или чак останемо живи.

Конектом, дакле, јесте мапирање неуронских веза које постоје у нервном систему или делу нервног система, обично мозак. Последњих година појавило се неколико пројеката кроз које се покушава разумети функционисање различитих делова нервног система захваљујући овим представама.

Структурне везе и функционалне везе

Приликом пројектовања конектома могуће је описати и структурне и функционалне везе. Први откривају општи и макроанатомски обрасци повезаности, обично оличених у гредама од аксона груписане које иду из једног дела нервног система у други део његовог. Други узорак се фокусира на детаље ниже димензије који се односе на вероватноћу да група веза неурони шаљу одређене нервне импулсе другој групи, везу која се обично остварује у непредвидивијој и прекинут.

Пројекат Хуман Цоннецтоме

Концепт конектома се често пореди са концептом генома, речју која се заузврат односи на информације садржане у другој врсти биолошке структуре: ДНК. На исти начин на који су у 20. веку виделе биологију и сродне научне дисциплине велика нада у могућност разоткривања унутрашње логике људског генома, у новије време године неуронауке и психологије, као и информатике, почели да разматрају могућност разумевања типичног конектома припадника наше врсте.

Зато је 2009. године настао Хуман Цоннецтоме Пројецт, или Хуман Цоннецтоме Пројецт, који су финансирали чланови Националног института за здравље Сједињених Америчких Држава. Веза ове иницијативе са здрављем је евидентна: могуће је мапирати везе здравог људског мозга, али и онај који је повезан са одређеном менталном болешћу, како би се лоцирали значајне разлике у начину на који нервне ћелије међусобно комуницирају у сваком случају.

Разумно је тражити узроке одређених поремећаја у овом обрасцу повезаности, јер тренутно постоји важан консензус око идеје да је већа вероватноћа да ће ментални процеси имати функционалне проблеме ако групе неурона који их покрећу веома су одвојени један од другог, пошто рад са овим растојањима подразумева претпоставку веће цене метаболичке. Ако је у мозгу та удаљеност између група неурона ненормално велика, могу се појавити промене у перцепцији или понашању. До данас је пројекат Хуман Цоннецтоме још увек у току.

Фотографија мозга?

Као што смо видели, конектом је нека врста мапе мозга, а његово постојање може олакшати разумевање његовог рада. Међутим, по својој природи, то је алат са ограниченом снагом.

То је зато што је нервни систем, посебно мозак, систем који се стално мења. Ово је феномен познат као Неуронска пластичност, при чему свако искуство, без обзира на његову важност у психолошком смислу, узрокује промену повезаности и образаца активности наших неурона.

Дакле, конектом може дати приближну представу о функционисању одређених логика понашања, о ефектима неких менталних болести и повреда мозга, а може се чак користити и за стварање система за учење неуронских мрежа у компјутери. У ствари, већ је било обећавајућих достигнућа, као што је поновно стварање конектома мозга неке врсте црва, направите симулацију са њим и натерајте га да научи одређена понашања баш као што би једна од ових животиња урадила без програмирања линије кода.

Али конектом се не може користити за прецизно предвиђање понашања организма. са мозгом попут људског или мозгом сличне сложености, пошто се мења стално. Ако смо у стању да достигнемо тај степен знања, чини се да је пред нама још дуг пут.