يكشف رسم الخرائط الأيضية الجديد عن كيفية ارتباط الدماغ البشري

يستمر السعي لفهم أنفسنا من خلال نمذجة الدماغ البشري هذا الأسبوع بأخبار من ألمانيا ، حيث اكتشف فريق من الباحثين طريقة للجمع بين طريقتين مختلفتين لتصوير الدماغ من أجل إضفاء الاتجاه على الشبكة العصبية ، أو خريطة الاتصال للإنسان. دماغ.

تاريخياً ، كان من الصعب الحصول على معلومات حول وظيفة أدمغة البشر الحية ، حتى مع تقنيات التصوير الطبي المتطورة. تنتج أجهزة الرنين المغناطيسي الوظيفي مجموعة من شرائح الصور التي يمكن إعادة تجميعها في نموذج ثلاثي الأبعاد بدقة مكانية دقيقة. لكن عمليات التصوير بالرنين المغناطيسي ذات دقة زمنية منخفضة - أقل من الفاصل الزمني لأخذ العينات من حوالي ثانية إلى ثانيتين ، لا ينتج عن المسح الأسرع تفاصيل إضافية.



هذا يعني أنه من المستحيل على جهاز الرنين المغناطيسي الوظيفي مواكبة سرعة الدماغ ، لذلك على الرغم من أننا نعرف الكثير عن الاتصال البنيوي للدماغ ، فإننا لا نعرف الكثير عن الاتصال الوظيفي. عندما تضيء كل من المناطق الحسية والمعرفية استجابةً لمحفز ، يصعب تحديد اتجاه تدفق نهر المعلومات. لكن ليس مستحيلاً - يتطلب الأمر بعض التعاون فقط.



عصبية

الشبكة العصبية البشرية. الائتمان: مشروع شبكة الاتصال البشرية

توصل فريق متعدد التخصصات من الباحثين من Technischen Universitaet Muenchen إلى طريقة جديدة لتطبيق علم وظائف الأعضاء الطبي ، تسمى MCM: رسم خرائط الاتصال الأيضي. تستند الفكرة إلى فرضية أنه ليس كل الأعصاب تستهلك نفس القدر من الطاقة ؛ تستهلك الخلايا العصبية المصب نصيب الأسد من الطاقة الأيضية في أي تبادل متشابك معين. في حين أن فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لا تتفوق في توفير البيانات الوظيفية - فمن الأفضل استخدامها للتصوير الهيكلي - تعمل فحوصات التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني في النطاق الزمني. تأخذ فحوصات PET (التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني) بيانات التمثيل الغذائي التي تعتمد على أيض الجلوكوز. في ضوء الاتصال التشريحي المنظم للدماغ البشري ، رأى الباحثون أن ربط بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي مع بيانات مسح PET الملتقطة في وقت واحد سيسمح لهم بتتبع اتجاه الشبكة العصبية بناءً على مكان استخدام الطاقة الأيضية.



كانت طريقتهم أنيقة. اختار الباحثون منهجية اختبار عيون مغلقة مقابل عيون مفتوحة وعملوا مع 24 متطوعًا سليمًا لإثبات أن تدفق الإشارات في الدماغ تغير وفقًا للظروف البصرية المتغيرة ، مشيرين إلى أن 'الرؤية هي الإحساس الوحيد الذي يمكن مقاطعته'. طوعا بطريقة طبيعية '. عندما كانت عيون الأشخاص مفتوحتين - وعندها فقط - أظهر MCM بشكل موثوق أن القشرة البصرية المبكرة كانت تستقبل إشارات من الشبكة البارزة. (تقوم الشبكة البارزة بترشيح الإشارة إلى الضوضاء ، لإخبار الدماغ بما هو ملائم وما إذا كان يجب التصرف أم لا).

البحث مثل هذا له تطبيقات تتجاوز بكثير صنع صور جميلة للوصلات التشريحية. تستفيد صحة الإنسان من نظرة ثاقبة للاتصال الطبيعي مقابل الاتصال غير الطبيعي في الدماغ - فهي متورطة في اضطرابات تتراوح من الصرع إلى مرض الزهايمر ، ومن التوحد إلى الوسواس القهري. تعطي الوصلات الوظيفية لمحة محيرة عن رعاية الصحة العقلية المصممة بشكل وثيق.

يمكنك معرفة المزيد عن الشبكة العصبية في الموقع الرئيسي للمشروع- و تحقق من دراسة الاتصال هنا!



Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com