Ang isang pangkat ng mga Amerikanong mananaliksik ay may naka-map na ang tserebral cortex sa 180 natatanging mga rehiyon. mula sa shutterstock.com Pankaj Sah, Ang University of Queensland

Sa malaking balita para sa neuroscience, isang pangkat ng mga Amerikanong mananaliksik kamakailan na-map ang layuning layer ng utak ng tao, ang tserebral cortex, sa 180 natatanging mga rehiyon.

Paggamit ng data ng imaging mula sa Human Connectome Project - isang inisyatibo na pinamunuan ng gobyerno ng Estados Unidos upang i-map ang koneksyon sa istruktura at pagganap ng utak - sinuri ng mga sinaunang siyentipiko ang talino ng mga malulusog na matatanda sa 210. Ang resulta ay isang modernong atlas ng utak ng tao, ang mga lugar na 97 na hindi kailanman inilarawan noon.

Ang tserebral cortex ay ang nakatiklop na panlabas na layer na nagbibigay sa utak ang kanyang katangian na may kulubot na hitsura. Nahahati ito sa kaliwa at kanang hemispheres.

Ang pangunahing somatosensory cortex ay ang pangunahing lugar na responsable para sa aming pakiramdam ng pagpindot. Wikimedia Commons / BodyParts3D - binago, CC BY-SA

Alam namin na ang mga partikular na rehiyon ng cortex ay may pananagutan para sa iba't ibang tungkulin. Ang pangunahing somatosensory cortex, na matatagpuan sa isang vertical groove patungo sa gitna ng utak, ay ang pangunahing lugar na responsable para sa aming pakiramdam ng pagpindot, halimbawa.

Karamihan sa kung ano ang naiintindihan namin tungkol sa detalyadong arkitektura ng utak ay nagmumula sa pag-aaral ng daga. Bagaman ang mga talino ng mga daga, mga daga at mga primata (sa amin) ay kadalasang katulad sa istraktura, mayroon silang natatanging mga pagkakaiba.

Hindi tulad ng rodents, ang mga tao ay may isang malaking prefrontal cortex, ang lugar na responsable para sa mas mataas na ehekutibong function tulad ng paggawa ng desisyon. Nakikipag-usap din kami sa pamamagitan ng wika at dahil dito ay may mga partikular na lugar sa pagproseso na responsable para sa parehong paglikha ng pagsasalita at pag-unawa nito.

Ang Phrenology ay nagbigay na ang mga katangian ng personalidad ay matatagpuan sa mga tiyak na bahagi ng utak. Wikimedia Commons

Mga pagpapabuti sa mga diskarte kasama functional magnetic resonance imaging (fMRI) - na sumusukat sa aktibidad ng utak sa pamamagitan ng pag-detect ng mga pagbabago sa daloy ng dugo - na nagpapagana sa amin upang mai-imbak ang buhay ng talino sa real time nang walang uliran na detalye.

Ang layunin ng edad na neuroscience

Ang pagpapakilala sa utak ay naging isang layunin sa mga siglo, mula pa sa paliit na pang-agham disiplina ng phrenology sa 19th century, na posited na ang mga katangian ng personalidad ay matatagpuan sa mga tiyak na bahagi ng utak.

Ang mga tagapagtaguyod ay susukatin ang bungo sa isang nararapat na lugar ng utak upang matukoy, halimbawa, kung paano ang matapat, mabait o nakakasakit ng isang tao.

Mahigit sa isang siglo na ang nakalipas, inuri ng Alemang anatomistang Korbinian Brodmann ang utak sa mga tiyak na lugar batay sa istraktura at organisasyon ng mga selula sa bawat rehiyon. Hanggang ngayon, ito ang malawak na tinanggap na mapa ng mga rehiyon ng utak, na kilala bilang mga lugar ni Brodmann.

Sa bagong pag-aaral, ginamit ng mga mananaliksik ang isang kumbinasyon ng iba't ibang mga imahe ng MRI upang i-map ang mga lugar ng utak na naiiba sa istraktura at pag-andar. Tinitingnan nila ang pisikal na istraktura, tulad ng kapal ng cortex, kung anong mga lugar ang naisaaktibo sa ilang mga gawain at kung ang aktibidad na ito ay nakipag-ugnayan sa aktibidad sa ibang mga rehiyon.

Ang ilang mga lugar ay nakararami na nauugnay sa isang solong function, tulad ng visual na pagproseso o kilusan. Ngunit maraming lugar ang hindi. Sa katunayan, natagpuan ng mga siyentipiko ang mga network ng mga rehiyon na aktibo kahit na ang utak ay nasa isang resting state - kapag walang tahasang gawain ang ginaganap.

Isang detalyadong mapa ng utak - ano kaya?

Ang bagong naka-map na utak ay isang palatandaan para sa neuroscience. Ang isang na-update na atlas ng utak ay magkakaloob ng mas higit na pananaw sa kung paano kinokontrol ng utak ang pag-uugali at kung paano ang mga karamdaman sa ilang rehiyon ay nakakatulong sa mga sakit sa utak

Hanggang ngayon, ang bersyon ni Brodmann ay ang malawak na tinanggap na mapa ng mga rehiyon ng utak. Wikimedia Commons

Bagaman nagmula ang mga atlases ng utak ng mga daga mula sa inbred strains ng mga hayop na kaiba-iba sa kanilang anatomang utak, karaniwan ang mga indibidwal na pagkakaiba-iba sa mga tao. Mayroong mga pagkakaiba sa pagitan ng anatomya ng isang tao sa kaliwa at kanang hemispheres ng utak, pabayaan ang mga anatomikal na pagkakaiba sa pagitan ng mga indibidwal na iba't ibang edad at kasarian.

Halimbawa, ang isang kamakailang pag-aaral ng mga taong 1,400 natagpuan ang kaliwang hippocampus, isang lugar na nauugnay sa memorya, kadalasan ay mas malaki sa mga lalaki kaysa sa mga kababaihan.

Dahil sa pagkakaiba-iba na ito, kasaysayan ay mahirap na ihambing ang mga resulta mula sa magkahiwalay na mga pag-aaral sa utak ng imaging at tiyaking ang mga pag-scan ay nagpapakita ng aktibidad sa parehong lugar ng utak. Ngunit ngayon, ang mas mahusay na mga dibisyon ng mga rehiyon ng utak ay nagpapahintulot para sa mas mahusay na mga paghahambing.

Ang utak mapa ay mayroon ding mga praktikal na aplikasyon para sa neurosurgery. Sa kasalukuyan, ang mga surgeon ay gumagamit ng isang sistema ng stereotaxic (3D) coordinate upang matukoy at patakbuhin ang mga partikular na rehiyon ng utak. Ngunit ito ay hindi perpekto habang ang mga rehiyon ng utak ay naiiba sa bawat tao. Ang algorithm na ginamit upang lumikha ng bagong atlas ay maaari na ngayong magamit upang i-personalize ang mga indibidwal na mga mapa upang matulungan ang gabay sa operasyon nang mas partikular.

Ang karagdagang pag-uuri

Malamang na ang utak ay maaaring maging higit pa sa pangangasiwa sa higit pang mga rehiyon kaysa sa inilalarawan ng 180. Habang nagpapabuti ang teknolohiya ng imaging, maaari naming matuklasan ang karagdagang mga natatanging sub-rehiyon na dalubhasa sa kanilang makeup o aktibidad.

Subalit ang mga mananaliksik ay naniniwala rin na ang ilan sa mga bagong na-mapping na lugar ay maaaring mamaya ay matatagpuan na sub-lugar, na binabanggit ang pangunahing somatosensory cortex bilang isang halimbawa. Ang cortex na ito ay nabuo sa kung ano ang tinatawag na somatotopic sub-area, na mga lugar ng utak na tumutugma sa punto para sa punto sa mga sensory receptor sa iba't ibang bahagi ng katawan.

At nagsisimula ang iba't ibang grupo I-map ang genomic architecture ng iba't ibang mga rehiyon ng utak. Magkasama ang mga bagong natuklasan na ito ay hahantong sa isang detalyadong mapa ng buong utak ng tao.

Pankaj Sah, Direktor - Queensland Brain Institute, Ang University of Queensland, Ang piraso na ito ay co-authored ni Donna Lu, isang manunulat ng agham sa Queensland Brain Institute.

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.