Oamenii de ştiinţă au identificat 97 de regiuni noi în creierul nostru

O hartă nouă a creierului cu regiuni noi

Oamenii de ştiinţă au creat cea mai detailată hartă a creierului uman.  În urma scanării creierului a sute de oameni, au fost identificate aproape 100 de noi regiuni noi în cortexul cerebral.

Deşi, cercetătorii au cartografiat creierul mai mult de 150 de ani, noua hartă – care delimitează 180 de zone corticale – va oferi oamenilor de ştiinţă o posibilitate nouă fără precedent de a înţelege modul în care gândim, vorbim şi simţim.

De asemenea, va aduce mai multă lumină în înţelegerea cauzelor a aşa boli ca, autismul, schizofrenia şi demenţa.

Vedeţi şi: Compusul din marijuana îndepărtează proteinele toxice Azheimer din creier

„Creierul nu este un computer care poate suporta orice sistem de operare şi rula orice software”, a declarat neurologul David Van Essen (en) de la şcoala de Medicină din St.Louis a Universităţii Washington, care a condus o echipă internaţională de cercetători în cadrul acestui studiu.

„În schimb, software-ul  – ceea cum funcţionează creierul – este strâns corelat cu structura creierului – hardeware-ul său, ca să spunem aşa. Dacă doriţi să aflaţi ce capacităţi are creierul, trebuie să înţelegeţi modul în care este organizat şi  cum este conectat pentru a transmite şi primi informaţiile”.

Pentru a schiţa harta sa, oamenii de ştiinţă s-au bazat pe datele Proiectului Human Connectome (en), un studiu de lungă durată în procesul căruia s-a scanat creierul a 1200 de adulţi cu ajutorul unui aparat RMN (Imagistică prin rezonanţă magnetică) construit special.

Pentru această cercetare, oamenii de ştiinţă au analizat datele de la scanarea a 210 de femei şi bărbaţi sănătoşi cu o vârstă tânără.

Scanările au înregistrat măsurătorile cortexului cerebral al participanţilor – stratul exterior încreţit (circumvoluţiuni şi fisuri), ţesutul nervos care înveleşte creierul şi în primul rând controlează memoria, gândirea, limbajul, conştiinţa şi simţurile noastre.

Creierele voluntarilor au fost scanate atât în repaus cât şi în timpul îndeplinirii unor sarcini  mentale simple – aşa ca, ascultarea unei povestiri sau efectuarea unor teste de memorie – pentru a măsura activitatea creierului şi a observa cum răspund diferite regiuni ale creierului.

Vedeţi şi: Ce tip de exerciţii sunt cele mai bune pentru creier?

Având în mână scanările, ei apoi au folosit un algoritm de învăţare automată, special proiectat de cercetătorii de la Universitatea Oxford din Marea Britanie, pentru a identifica regiuni distincte ale creierului, prin a  găsi coordonate corticale comune între toate scanările.

Iar apoi – doar pentru a se asigura – ei au comparat toate aceste scanări cu  altele, primite de la un alt  grup  de 210 adulţi tineri sănătoşi, pentru a confirma ceea ce au văzut.

Rezultatul final? Au fost cartografiate în jur de 180 de regiuni noi  în fiecare emisferă a creierului, confirmând 83 din cele deja identificate în cercetările anterioare şi adăugând 97 de regiuni noi care nu au fost ştiute până acum – sau care nu au fost recunoscute în literatura ştiinţifică.

Nu este uşor de a trece aceste regiuni pe hartă, deoarece ele nu sunt marcate în mod clar în fiziologie, la fel ca graniţele geografie.

Mai degrabă ele sunt neclare şi complicate, ceva mai mult asemănătoare cu subdiviziunele politice, a explicat Essen pentru Victoria Turk de la Motherboard.

„Aici nu este o linie demarcaţională  bruscă”, unde roşul deodată devine verde sau albastru.

Mai degrabă există tranziţii graduale, ce ne indică faptul că aici există o combinare şi coordonare între diferite modalităţi senzoriale şi funcţii cognitive”, a spus el (en).

„Acestea nu se bazează pe însăşii circumvoluţiunile creierului, dar mai degrabă pe interacţiunile complexe, comunicaţiile şi conexiunile între multe miliarde de neuroni care alcătuiesc cortexul cerebral”.

Ca atare, unele regiuni sunt mai bine înţelese decât altele. Una numită 55b se aprinde când auzim o istorie şi ea este în mod clar legată de limbaj.

Vedeţi şi: 62 de curiozităţi despre creier şi mituri demascate care sunt încă răspândite

Dar, multe din ele sunt noi pentru cercetători, iar altele par să fie conectate cu mai multe tipuri de funcţii mintale,  ceea ce însemnă că va mai lua ceva timp până când oamenii de ştiinţă vor înţelege pe deplin legătura dintre cartografia nouă a creierului şi diviziunilor sale.

„O altă zonă interesantă este POS2” a declarat unul din cercetători, Mattew Glasser, pentru George Dvorsky de la Gizmodo (en). „Aceasta este o zonă care nu a fost anterior cartografiată neuroanatomic. Noi încă nu ştim ce face ea, dar, datorită modelului său unic, zona pare a fi foarte specializată”.

Cercetătorii au fost inspiraţi să facă noua hartă după frustrările provocate de  folosirea diagramelor foarte vechi ale creierului, care s-au înrădăcinat în ştiinţă ca fiind de bază.

De exemplu, o hartă veche  a creierului  întocmită de neurologul german Korbian Brodmann este în mod regulat folosită în scopuri de referinţă, în ciuda faptului că are o vechime de mai mult de un secol.

„Lucrul meu timpuriu ce priveşte limbajul de conectivitate, implica luarea acestei harţi vechi de 100 de ani pentru încercarea de a ghici unde aceste zone a lui Brodman sunt legate cu căile de sub ele”, a spus într-un comunicat de presă Glasser (en).

„Pentru mine rapid a devenit evident că noi avem nevoie de o modalitate mai bună pentru a a trece pe hartă zonele creierului viu pe care le studiam”.

Totodată, cercetătorii nu îşi fac iluzii cu privire la propria cartografiere a teritoriului complex al creierului, deoarece aceştea sunt conştienţi  de faptul că eforturile lor vor fi îmbunătăţite de neurologii de mâine.

„Noi am încheiat cu 180 de zone în fiecare emisferă, dar noi nu aşteptăm că acesta va fi rezultatul final”, a spus Glasser (en).

„În unele cazuri, noi am identificat o zonă de cortex, care, probabil, ar putea fi subdivizată, dar noi nu putem trasa cu încredere graniţele cu datele şi tehnicile disponibile la moment. În viitor, cercetătorii cu metode mai bune vor subdiviza această zonă”.

Aceste rafinamente este ceea ce echipa doreşte de la alţi oameni de ştiinţă care vor să contribuie, pentru că indiferent de cât de înaintat nu ar fi studiul lor, ei ştiu că, sunt mult mai multe de descoperit despre creier – la fel ca harta lumii curentă în comparaţie cu o hartă din secolul al 19-lea.

O mulţime de informaţii, dar încă  incontestabil de primitive şi limitate.

„Aspiraţia noastră este de a face cât mai multe hărţi posibile, dar trebuie să fim sinceri în a spune că înţelegerea noastră, chiar şi cu acest studiu nou eşit, nu este echivalentul unei hărţi Google”, a spus Essen pentru Motherboard (en).

„Noi nu avem capacitatea de a naviga cortexul cerebral până la nivelul neuronilor individuali sau chiar a zonelor mici”.

Puteţi afla mai multe despre harta creierului din video-ul de mai jos.