Konektom nedir? Beynin yeni haritaları

İnsan beyni bilinen en karmaşık doğal sistemlerden biridir. Bunun nedeni, teknolojik gelişmelerin nispeten yakın zamanda ölçüm araçlarının oluşturulmasına izin vermesi değildir. yetişkin bir kişinin ortalama insan beyninin yaklaşık 80.000.000 içerdiği gerçeğine değil, bu organ dizisini incelemek için yeterli nöronlar. Anahtar, bu sinir hücrelerinin nasıl bağlandığıdır.

Bu yazıda göreceğimiz gibi, bağlantı kavramı beyin kadar karmaşık bir şeyin iç mantığını anlamamıza yardımcı olmak için doğdu.

• İlgili yazı: "İnsan beyninin bölümleri (ve işlevleri)"

Konektom nedir?

Gördüğümüz gibi, insan beyninde çok sayıda sinir hücresi vardır. Ama aynı zamanda, her nöron yüzlerce, binlerce başka nöronla bağlantı kurma yeteneğine sahiptir.. Bu bağlantılar zamanla değişebilir ve gelişebilir.

Sinir sistemimiz çalışıyorsa bunun nedeni nöronların mesaj gönderme yeteneğine sahip olduğu söylenebilir. denilen bu inişler aracılığıyla birbirine milyonlarca sinir uyarısı sinaps. Her bir nöron, bireysel olarak düşünmemizi, hissetmemizi ve hatta hayatta kalmamızı sağlayan işlevlerin hiçbirini yerine getiremez.

O halde bir bağlantı ucu, sinir sisteminde veya sinir sisteminin bir bölümünde bulunan nöral bağlantıların haritalanması, genellikle bir beyin. Son yıllarda, bu temsiller sayesinde sinir sisteminin çeşitli bölümlerinin işleyişini anlamaya çalışan birkaç proje ortaya çıktı.

Yapısal bağlantılar ve işlevsel bağlantılar

Konektomları tasarlarken, hem yapısal hem de işlevsel bağlantıları tanımlamak mümkündür. İlk olanlar ortaya çıkıyor genel ve makroanatomik bağlantı kalıpları, normalde kirişlerde somutlaştırılmıştır aksonlar sinir sisteminin bir bölümünden başka bir bölgesine giden gruplandırılmıştır. İkinci örnek, bir bağlantı grubunun oluşma olasılığıyla ilgili daha düşük boyutlu ayrıntılara odaklanır. nöronlar başka bir gruba belirli sinir impulsları gönderir, bu bağlantı genellikle daha öngörülemez ve kesildi.

İnsan Connectome Projesi

Konektom kavramı sıklıkla, başka bir biyolojik yapı türü olan DNA'da yer alan bilgilere atıfta bulunan bir kelime olan genom kavramıyla karşılaştırılır. Tıpkı 20. yüzyılda biyoloji ve ilgili bilimsel disiplinlerin gördüğü gibi. son zamanlarda insan genomunun iç mantığını çözme olasılığına dair büyük umut yıl nörobilim ve psikolojinin yanı sıra bilgisayar bilimi, türümüzün üyelerinin tipik bağlantılarını anlama olasılığına bakmaya başladılar.

Bu nedenle 2009 yılında Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Sağlık Enstitüleri üyeleri tarafından finanse edilen Human Connectome Projesi veya Human Connectome Projesi doğdu. Bu girişimin sağlıkla bağlantısı açıktır: sağlıklı bir insan beyninin bağlantılarının haritasını çıkarmak mümkündür, aynı zamanda belirli bir akıl hastalığı ile ilişkili olan, her durumda sinir hücrelerinin birbirleriyle iletişim kurma biçimindeki önemli farklılıkları bulmak için.

Belirli bozuklukların nedenlerini bu bağlantı modelinde aramak mantıklıdır, çünkü şu anda önemli bir gruplar halinde zihinsel süreçlerin işlevsel problemlere sahip olma olasılığının daha yüksek olduğu fikri etrafında fikir birliği Onları çalıştıran nöronların sayısı birbirinden çok ayrıdır, çünkü bu mesafelerle çalışmak daha yüksek bir maliyet varsaymayı gerektirir. metabolik. Bir beyinde nöron grupları arasındaki mesafe anormal derecede büyükse, algı veya davranışta değişiklikler ortaya çıkabilir. Human Connectome Projesi bugüne kadar hala devam ediyor.

Beynin fotoğrafı mı?

Gördüğümüz gibi, konektom beynin bir tür haritasıdır ve varlığı işleyişinin anlaşılmasını kolaylaştırmak. Ancak doğası gereği sınırlı güce sahip bir araçtır.

Bunun nedeni sinir sisteminin, özellikle de beynin sürekli değişen bir sistem olmasıdır. Bu, olarak bilinen bir fenomendir. nöronal plastisite, böylece herhangi bir deneyim, psikolojik açıdan önemi ne olursa olsun, nöronlarımızın bağlantı ve aktivite modellerinin değişmesine neden olur.

Böylece, bir bağlantı, belirli davranışsal mantıkların işleyişi, bazılarının etkileri hakkında yaklaşık bir fikir verebilir. akıl hastalıkları ve beyin yaralanmaları ve hatta sinir ağı öğrenme sistemleri oluşturmak için kullanılabilir bilgisayarlar. Aslında, bir tür solucanın beyninin konektomunun yeniden yaratılması gibi şimdiden umut verici başarılar elde edildi. onunla bir simülasyon oluştur ve belirli davranışları öğrenmesini sağla tıpkı bu hayvanlardan birinin bir satır kod programlamadan yapacağı gibi.

Ancak bir bağlantı, bir organizmanın davranışını doğru bir şekilde tahmin etmek için kullanılamaz. değişmekte olduğu için insan gibi veya benzer karmaşıklıkta bir beyinle sürekli. Eğer bu bilgi düzeyine ulaşabilirsek, daha kat etmemiz gereken çok yol var gibi görünüyor.