Нас читает человек!

brainmapping1Человеческий мозг – это клубок, состоящий из 100 миллиардов нейронов и вспомогательных клеток. В нем мы можем хранить воспоминания всю жизнь. Мозг слона больше, тяжелее, однако способности этих животных отстают от наших. Почему? Этот вопрос также интересует и ученых. Это одна из причин, по которой они пытаются создать карту человеческого головного мозга. Проект очень амбициозный и может занять не один десяток лет.

Целью картографии головного мозга является определение соотношений участков мозга с выполняемыми ими функциями, т.е. определение, какая часть отвечает за те или иные способности. Это называется локализацией функции.


При составлении карты головного мозга ученые используют обработку изображений для наблюдения за деятельностью этого органа при выполнении различных задач. Картография также призвана описать влияние окружающей среды на наш головной мозг: например, как меняется его структура при обучении или в процессе старения. Кроме этого, картография головного мозга рассматривает разрушительные процессы, происходящие в головном мозге при наличии психических заболеваний.

Технология и методы картографии головного мозга

Ученые фотографируют здоровый мозг и сравнивают его с больным мозгом, а также сравнивают мозги представителей разных видов млекопитающих – людей, приматов и мелких животных. Кроме этого, они пытаются определить, как работает нервная система беспозвоночных животных. На микроскопическом уровне ученые исследуют нейроны.

Ниже представлены некоторые методы исследования головного мозга.

Методы изучения изображения головного мозга:
• при компьютерной аксиальной томографии (КАТ) головной мозг просвечивается рентгеновскими лучами под разными углами, благодаря чему определяются структурные аномалии мозга;
• структурная магнитно-резонансная визуализация (МРВ) использует воду, содержащуюся в головном мозге, для получения более качественных изображений, чем при КАТ;
• при диффузной МРВ с помощью слежения за движением воды в мозге получают изображение участков нейронов, соединяющих различные участки головного мозга.

Методы изучения активности головного мозга:
• электроэнцефалография определяет местонахождение электрически активных участков головного мозга с помощью детекторов;
• при позитронно-эмиссионной томографии получают изображения с помощью радиоактивных маркеров в мозге;
• функциональная МРВ показывает изображения активности головного мозга подопытного, когда тот работает над выполнением различных заданий;
• фармакологическая функциональная МРВ показывает активность головного мозга после употребления лекарственных препаратов;
• транскраниальная магнитная стимуляция неинвазивно стимулирует участки головного мозга, вызывая определенное поведение.

Новые методы исследования позволяют ученым изучить связь между нейронами и неповрежденным мозгом. Эта отрасль науки называется коннектомикой. «Диаграмма связей» мозга называется коннектомой.

Использование картографии головного мозга

Диаграмма связей внутри головного мозга может помочь лучше разобраться, как мы учимся и адаптируемся, считает профессор Гарвардского университета Джефф Лихтман, возглавляющий группу ученых, разработавших несколько инновационных методик изучения головного мозга. Картография головного мозга также будет полезна при планировании операций, что повысит их эффективность и безопасность. Например, при лечении эпилепсии необходимо удалить поврежденный участок головного мозга. С помощью функциональной МРВ или электроэнцефалографии хирург может определить центр повреждения, как и активные во время движения и разговора участки, с точностью до миллиметра.

Визуализация головного мозга используется также при диагностике нейродегенеративных заболеваний, таких, как болезнь Паркинсона или Альцгеймера. С помощью позитронно-эмиссионной томографии врачи ищут капельки определенных веществ в мозге или используют МРВ для изучения сокращения участков, теряющих ткань. Со временем врачи могут составить новую карту головного мозга, и, сравнивая со старой картой, определить, как прогрессирует болезнь или какую эффективность имеет лечение.

Нарушения развития типа аутизма, а также приступы паники, биполярное аффективное расстройство, депрессия, перевозбуждение, нарушения пищевого поведения и другие заболевания можно изучить более подробно, используя картографию головного мозга.



Отправить комментарий