แผนที่ละเอียดที่สุดของสมองมนุษย์

วันศุกร์ที่ 22 กุมภาพันธ์ 2013 - กลุ่มนักวิทยาศาสตร์เตรียมที่จะนำเสนอผลลัพธ์แรกของโครงการที่ออกแบบมาเพื่อสร้างแผนที่รายละเอียดแรกของสมองมนุษย์
ยกตัวอย่างเช่นโครงการนี้จะช่วยให้รู้ว่าทำไมบางคนมีทักษะมากกว่าคนอื่น ๆ สำหรับวิทยาศาสตร์ดนตรีหรือศิลปะ
ภาพแรกของการวิจัยได้ประกาศในที่ประชุมของสมาคมอเมริกันเพื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่จัดขึ้นในบอสตัน
ฉันมีโอกาสค้นพบวิธีที่นักวิทยาศาสตร์พัฒนาเทคนิคใหม่ ๆ เพื่อสร้างภาพสมองด้วยการใช้เครื่องมือสแกนเนอร์
นักวิทยาศาสตร์ที่โรงพยาบาลแมสซาชูเซตส์กำลังผลักดันการสร้างภาพสมองให้ถึงขีด จำกัด โดยใช้สแกนเนอร์ที่สร้างขึ้นมาเพื่อวัตถุประสงค์นี้โดยเฉพาะซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ทรงอิทธิพลที่สุดในโลก
แม่เหล็กสแกนเนอร์ต้องการพลังงานไฟฟ้า 22MW ในการทำงานเช่นเดียวกับเรือดำน้ำนิวเคลียร์
ก่อนที่จะเข้าสแกนเนอร์นักวิจัยถามฉันว่าฉันชอบอันนี้นาน 10 นาทีหรือ 45 นาทีซึ่งจะส่งผลให้หนึ่งในสแกนเนอร์ที่ละเอียดที่สุดเท่าที่เคยมีมา ทั่วโลกมีเพียงห้าสิบคนเท่านั้น
ฉันเลือกใช้เครื่องสแกน 45 นาที
มันเป็นประสบการณ์ที่น่ายินดีที่ติดอยู่ระหว่างแม่เหล็กยักษ์ทั้งสองในขณะที่สนามแม่เหล็กอันทรงพลังและกำลังเปลี่ยนแปลงค้นหาอนุภาคน้ำขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ผ่านเส้นใยประสาท
ตามอนุภาคเหล่านี้นักวิทยาศาสตร์ที่อยู่ในห้องข้างเคียงสามารถตรวจจับการเชื่อมต่อหลักของสมองของฉัน

ภาพ 3 มิติ

ภาพแสดงการเชื่อมต่อที่สำคัญที่สุดของสมองด้วยสีที่สดใส
ผลที่ได้คือภาพ 3 มิติที่เผยให้เห็นการเชื่อมต่อที่สำคัญที่สุดของสมองของฉันในสีสดใส
หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่เป็นหัวหน้าโครงการทำให้ฉันมีไกด์ทัวร์ในหัวของฉัน
เขาแสดงให้ฉันเห็นถึงความเชื่อมโยงที่ช่วยให้ฉันเห็นและอีกสิ่งหนึ่งที่ช่วยให้ฉันเข้าใจคำพูด คุณสามารถเห็นซุ้มโค้งคู่ที่ประมวลผลอารมณ์ของฉันและการเชื่อมต่อระหว่างด้านขวาและด้านซ้ายของสมองของฉัน
ศาสตราจารย์ Wedeen ใช้ซอฟต์แวร์การสร้างภาพข้อมูลที่อนุญาตให้เขาเดินทางระหว่างการเชื่อมต่อที่แตกต่างกันและแม้แต่ให้ความสำคัญกับรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ
ด้วยโครงการนี้พวกเขาหวังว่าจะเข้าใจว่าจิตใจของมนุษย์ทำงานอย่างไรและจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อบางสิ่งไม่ดี
“ มีปัญหาสุขภาพจิตเหล่านี้อยู่และวิธีการของเราในการพยายามเข้าใจพวกเขาไม่ได้เปลี่ยนไปในรอบเกือบ 100 ปี” Wedeen กล่าว
“ เราไม่มีวิธีการถ่ายภาพเหมือนหัวใจที่จะรู้ว่าสิ่งใดไม่ได้ผลในสมองมันจะยอดเยี่ยมถ้าเราเข้าไปที่นั่นและดูทุกอย่างเพื่อให้คำแนะนำผู้คนเกี่ยวกับความเสี่ยงที่พวกเขามีและวิธีที่เราสามารถช่วยพวกเขาได้ เอาชนะปัญหาเหรอ? "นักวิทยาศาสตร์ถาม
เทคโนโลยีการถ่ายภาพสมองกำลังได้รับการพัฒนาสำหรับโครงการที่นำโดย US ซึ่งเรียกว่า Human Connectome Project (HCP)
เช่นเดียวกับโครงการจีโนมมนุษย์ข้อมูลที่ได้จะถูกส่งไปยังนักวิทยาศาสตร์เมื่อสแกนเนอร์ถูกประมวลผล ข้อมูลแรกของระหว่าง 80 ถึง 100 คนจะถูกเปิดเผยสู่สาธารณะในไม่กี่สัปดาห์
HCP เป็นโครงการห้าปีที่ได้รับทุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติสหรัฐอเมริกา วัตถุประสงค์คือเพื่อทำแผนที่ระบบทั้งหมดของการเชื่อมต่อทางระบบประสาทของมนุษย์โดยการสแกนสมองของผู้คนประมาณ 1, 200 คน
นักวิจัยจะรวบรวมข้อมูลทางพันธุกรรมและพฤติกรรมจากอาสาสมัครเพื่อสร้างภาพที่สมบูรณ์ของปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อจิตใจมนุษย์

การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง

แผนภาพการเดินสายไฟของสมองไม่คงที่
แผนภาพการเดินสายไฟของสมองไม่เหมือนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งได้รับการแก้ไข เป็นที่เชื่อกันว่าหลังจากประสบการณ์แต่ละครั้งการเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นดังนั้นแผนที่สมองแต่ละอันจะแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคล บันทึกการเปลี่ยนแปลงอย่างถาวรว่าเราเป็นใครและทำอะไร
ดังที่ดร. ทิม Behrens แห่งมหาวิทยาลัยอ๊อกซฟอร์ดอธิบาย HCP จะสามารถทดสอบสมมติฐานที่ว่าจิตใจแตกต่างกันเหมือนกับการเชื่อมต่อ
"เราอาจจะได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับพฤติกรรมของมนุษย์"
"การเชื่อมต่อบางส่วนระหว่างส่วนต่าง ๆ ของสมองอาจแตกต่างกันในคนที่มีบุคลิกและความสามารถที่แตกต่างกันตัวอย่างเช่นมีการเชื่อมต่อในคนที่ชอบเสี่ยงและอีกคนที่ชอบเล่นอย่างปลอดภัย "
"เราจะสามารถบอกได้ว่าคนที่ชอบการดิ่งพสุธาและคนที่ชอบอยู่บ้านดูโทรทัศน์"
“ มันจะเป็นแหล่งที่น่าทึ่งสำหรับประสาทวิทยาศาสตร์ในขณะที่มันจะช่วยให้เข้าใจวิธีการทำงานของสมอง” Behrens สรุป
ศาสตราจารย์สตีฟปีเตอร์เสนที่ทำงานให้กับ HCP ที่มหาวิทยาลัย Washignton ต้องการระบุส่วนต่าง ๆ ของสมองที่เกี่ยวข้องกับความสามารถของเราในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์สมาธิและจัดเก็บข้อมูลในหน่วยความจำ
“ ส่วนที่โรแมนติกของทั้งหมดนี้คือการที่เรากำลังเข้าสู่ด้านมนุษย์ของเรา” ปีเตอร์เสนพูดว่า

ที่มา: