Aivojen yhteyksistä on luotu yksityiskohtaisin kartta: mitä epäjohdonmukaisuuksia tutkijat ovat löytäneet

Australialaiset tutkijat ovat tehneet yksityiskohtaisimman kartan hippokampuksen - keskustan - välisistä viestintäyhteyksistä

muistinhallinta – ja muut aivot. Tämä muuttaa biologien käsitystä ihmisen muistista. Tutkimuksen tulokset julkaistiin eLife-lehdessä.

Miten hippokampus toimii?

Hippokampus on aivojen osa, joka on vastuussamuisti, erityisesti pitkä- ja lyhytaikainen. Se on tärkeä myös tilamuistille, joka auttaa muistamaan henkilön sijainnin avaruudessa.

Hippokampus sijaitsee ohimolohkossa.Tämä on aivojen tärkein osa, joka ei ole vastuussa vain muistojen tallentamisesta, vaan myös niiden muodostumisesta. Itse asiassa ohimolohko on "vastuussa" ihmisen persoonallisuudesta, millainen hän tulee olemaan. Hippokampus siirtää myös muistoja lyhytaikaisesta varastoinnista pitkäaikaiseen aivoissa.

Poikkileikkaus ihmisen aivoista, jossa näkyy hippokampus. Kuvitus: Marshall Dalton / Sydneyn yliopisto

Hippokampus auttaa myös henkilöä luomaan mielikuvia.

Mitä tutkijat ovat tehneet?

Uudessa tutkimuksessa australialaiset tutkijatovat luoneet erittäin yksityiskohtaisen kartan valkoisen aineen reiteistä, jotka yhdistävät hippokampuksen muuhun aivoon. Tämä on pohjimmiltaan tiekartta aivojen alueista, jotka liittyvät suoraan hippokampukseen ja tukevat sen muistia muodostavaa työtä.

Valkoinen aine (lat.substantia alba) on selkärankaisten keskushermoston osa, joka koostuu pääasiassa myeliinin peittämistä aksonikimpuista. Se on vastakohtana aivojen harmaalle aineelle, joka koostuu solukappaleista, joita kutsutaan neuroneiksi.

Luo kartta

Kartan luomiseen tutkimusryhmä käytti Human Connectome Project (HCP) -projektia varten luodun neuroimaging-tietokannan MRI-skannauksia.

Human Connectome -projekti on viisivuotinenNational Institutes of Healthin rahoittama hanke. Esityksen mukaan se "vastaa yhteen 2000-luvun suurimmista tieteellisistä haasteista: ihmisaivojen kartoittamisesta, pyrkien yhdistämään sen rakenne toimintaan ja käyttäytymiseen".

Grafiikka, joka esittää hippokampuksen kartoitusprosessia. Kuva: Marshall Dalton / Sydneyn yliopisto

Tutkijat käsittelivät HCP-tietoja.Erityinen tekniikka auttoi tutkijoita jäljittämään yhteyksiä kaikista ihmisaivojen osista, jotka johtavat päätepisteisiin hippokampuksen sisällä. Kuten hankkeen osallistujat selittävät, biologit "ovat tutkineet yksityiskohtaisesti valkoisen aineen reittejä, jotka pohjimmiltaan ovat kommunikaatioreittejä aivojen eri alueiden välillä."

Tiedemiehet itse ovat myös kehittäneet lähestymistavan siihenauttoi kartoittamaan yksityiskohtaisesti, kuinka hippokampus yhdistyy aivokuoren vaippaan, aivojen ulkokerrokseen. Aikaisemmin tutkijat saattoivat vain kuvitella hippokampuksen yhteyksiä teknisten rajoitusten vuoksi.

Tutkimustulokset

Tutkijat havaitsivat, että suurin osa tuloksistaovat yhdenmukaisia ​​aiempien tutkimusten kanssa, jotka perustuivat kädellisten aivojen kuolemanjälkeisiin tutkimuksiin. On kuitenkin myös keskeisiä eroja. Siten hippokampuksen ja joidenkin aivoosien välisten yhteyksien määrä oli joko enemmän tai vähemmän kuin tutkijat odottivat.

Esimerkiksi hippokampuksen ja aivokuoren etuosien välillä oli odotettua vähemmän yhteyksiä ja enemmän visuaalisen tiedonkäsittelyn alueilla.

Kuvaus ihmisen aivojen "kytkentäkaaviosta", joka näyttää yhteydet hippokampukseen.
Kuva: Marshall Dalton/Sydneyn yliopisto 

Tiedemiehet selittivät tämän "epäjohdonmukaisuuden".Joko koko pointti on ihmisaivojen ja muiden kädellisten välisissä eroissa tai MRI-skannaustekniikan rajoituksissa. Tiedemiehet olivat kuitenkin edelleen yllättyneitä. Yksi teoria on, että hippokampuksella on tärkeä rooli muistin lisäksi myös mielikuvituksessa ja kyvyssä luoda mielikuvia.

Mitä seuraavaksi?

Sen lisäksi, että tällaisen kartan luominen onVaikuttava projekti sinänsä, siitä on hyötyä myös käytännössä. Tulevaisuudessa esimerkiksi muistiin vaikuttavia rappeuttavia sairauksia, kuten Alzheimerin tautia. Tämä on yleisin dementian tyyppi. Centers for Disease Controlin mukaan tämän diagnoosin saaneiden ihmisten määrä kaksinkertaistuu viiden vuoden välein. Näin ollen ennusteiden mukaan vuoteen 2060 mennessä tämä määrä lähes kolminkertaistuu ja saavuttaa 14 miljoonaa ihmistä. Mitään erityistä hoitoa ei kuitenkaan ole.

Lue lisää:

Nimetty "Nord Streamin" kaasuvuodon seuraukset

Massiivinen isku avaruusobjektista laukaisi Maan magneettikentän

Nimetty kuorsauksen päävaaraksi: tutkijat kertoivat, kuinka se vaikuttaa aivoihin