Mi a kapcsolat? Az új agyi térképek

Az emberi agy az egyik legösszetettebb természetes rendszer. Ez nem pusztán annak köszönhető, hogy a technológiai fejlődés lehetővé tette a megfelelő mérőeszközök létrehozását a szervek halmazának tanulmányozására, nem pedig arra, hogy egy felnőtt személy átlagos emberi agya körülbelül 80 000 000 neuronokat. A legfontosabb az, hogy ezek az idegsejtek kapcsolódnak.

Amint ezt a cikket látjuk, a kapcsolat fogalma születik, hogy segítsen nekünk megérteni valami bonyolult, mint az agy belső logikáját.

• Kapcsolódó cikk: "Az emberi agy részei (és funkciók)"

Mi a kapcsolat?

Amint láttuk, az emberi agyban túlnyomó számú idegsejt van. De emellett, mindegyik neuron képes kapcsolódni több száz ezer neuronhoz. Ezek a kapcsolatok idővel változhatnak és fejlődhetnek.

Elmondható, hogy ha az idegrendszerünk működik, akkor az idegsejtek képesek egymillió idegimpulzusokat küldeni egymásnak a szinapszisoknak nevezett kontaktuscsatlakozókon keresztül. Mindegyik neuron egyénileg nem képes olyan funkciókat végrehajtani, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy gondolkodjunk, érezzük magunkat, vagy akár életben maradjunk.

A csatlakozó tehát az idegrendszerben vagy egy idegrendszerben lévő neurális kapcsolatok feltérképezése, általában egy agy. Az elmúlt években számos projekt jelent meg, amelyeken keresztül megpróbáljuk megérteni az idegrendszer különböző részeinek működését.

Strukturális kapcsolatok és funkcionális kapcsolatok

A conectomák tervezésekor mind szerkezeti, mind funkcionális kapcsolatokat lehet leírni. Az első kinyilatkoztatás az összekapcsolhatóság általános és makro-anatómiai mintái, rendszerint a csoportosított axonok kötegében fejeződnek ki, amelyek az idegrendszer egyik részéből az utóbbi egy másik régiójába kerülnek. A második kiállítás a kisebb dimenziók részleteit mutatja be annak valószínűségével kapcsolatban, hogy az idegsejtek egy csoportja bizonyos idegimpulzusokat küld egy másik csoportnak, ami általában nem kiszámítható és megszakított módon történik..

A Human Connectome projekt

Gyakori összehasonlítani a kapcsolat fogalmát a genoméval, ami viszont egy másik típusú biológiai struktúrában található információra utal: DNS. Ugyanígy, ahogy a huszadik század biológiája és az ahhoz kapcsolódó tudományágak is nagy reményt mutatnak az emberi genom belső logikájának feloldására, az utóbbi években idegtudomány és pszichológia, valamint informatika, elkezdték megvizsgálni a fajunk tagjainak tipikus csatlakozásának megértésének lehetőségét.

Ezért született meg 2009-ben a Human Connectome Project, vagy a Human Connectome Project, amelyet az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Egészségügyi Intézetei támogattak. Ennek a kezdeményezésnek az egészségével való kapcsolata nyilvánvaló: lehetséges egy egészséges emberi agy, de az is, hogy kapcsolatba kerüljön egy bizonyos mentális betegséggel kapcsolatos, ily módon meghatározza a szignifikáns különbségeket abban, ahogyan az idegsejtek minden esetben kommunikálnak egymással.

Indokolt, hogy az összekapcsolhatóság ezen mintájában bizonyos rendellenességek okát keressük, mivel jelenleg fontos konszenzus van arról, hogy a mentális folyamatok nagyobb valószínűséggel működési problémákkal küzdenek, ha az idegsejtek csoportjai nagyon távol vannak egymástól. Igen, mivel ezeknek a távolságoknak a használata magában foglalja a magasabb anyagcsere költségeket. Ha az agyban a neuronok csoportja közötti távolság abnormálisan nagy, az észlelés vagy viselkedés megváltozása megjelenhet. Ma a Human Connectome projekt még folyamatban van.

Egy fotó az agyról?

Ahogy láttuk, az összekapcsolódás egyfajta agyi térkép, és létezése is lehetséges megkönnyíti a működésének megértését. A természeténél fogva azonban korlátozott teljesítményű eszköz.

Ez azért van, mert az idegrendszer, különösen az agy folyamatosan változó rendszer. Ez egy olyan jelenség, amelyet neuronális plaszticitásnak neveznek, amellyel bármilyen tapasztalat, függetlenül annak fontosságától pszichológiai értelemben, a neuronok összekapcsolhatóságának és aktivitásának mintáit megváltoztatja.

Így egy összekötő hozzávetőleges elképzelést adhat bizonyos viselkedési logikák működéséről, egyes mentális betegségek és agyi sérülések hatásairól, és még tanulási rendszerek létrehozására is képes számítógépes neurális hálózattal. Valójában már ígéretes eredményeket sikerült elérni, mint például az agy összekapcsolódását egy féreg típusának, hozzon létre egy szimulációt vele, és megtanuljon bizonyos viselkedést tanulni éppúgy, mint az egyik ilyen állat programozás nélkül vagy kódsor nélkül.

De a csatlakozó nem szolgálhat arra, hogy pontosan megjósolja a szervezet viselkedését olyan agyral, mint az emberi vagy hasonló összetettségű, mivel folyamatosan változik. Ha képesek vagyunk elérni ezt a tudásszintet, úgy tűnik, hogy még mindig sok van.