Исследователи разработали самую подробную карту человеческого мозга из когда-либо созданных. Особое внимание уделили коммуникационным связям в гиппокампе. «Хайтек» рассказывает главное.
Австралийские ученые сделали самую подробную карту коммуникационных связей между гиппокампом — центром управления памятью — и остальной частью мозга. Это изменит представления биологов о человеческой памяти. Результаты исследования опубликованы в журнале eLife.
Как работает гиппокамп?
Гиппокамп — часть мозга, которая отвечает за память, особенно за долговременную и кратковременную. Также он важен для работы пространственной памяти, который помогает запоминать местоположение человека в пространстве.
Гиппокамп находится в височной доле. Это важнейшая часть мозга, отвечающая не только за хранение воспоминаний, но и за их формирование. Собственно, височная доля и «отвечает» за личность человека, то, каким он будет. Гиппокамп также переводит воспоминания из краткосрочного в долгосрочное хранилище в головном мозге.
Также гиппокамп помогает человеку в создании мысленных образов.
Что сделали ученые?
В рамках нового исследования австралийские ученые создали очень подробную карту путей белого вещества, которые и соединяют гиппокамп с остальной частью мозга. По сути, это дорожная карта областей мозга, которые напрямую связаны с гиппокампом и поддерживают его работу по формированию памяти.
Белое вещество (лат. substantia alba) — компонент центральной нервной системы позвоночных животных, состоящий главным образом из пучков аксонов, покрытых миелином. Противопоставляется серому веществу мозга, состоящему из клеточных тел-нейронов.
Создание карты
Для создания карты исследовательская группа использовала МРТ-сканы из базы данных нейровизуализаций, созданных для проекта Human Connectome Project (HCP).
Human Connectome Project — это пятилетний проект, который спонсируется Национальными институтами здравоохранения. Согласно презентации, он «решает одну из величайших научных задач XXI век века: составляет карту человеческого мозга, стремясь связать его структуру с функциями и поведением».
Исследователи обработали данные HCP. Специальная методика помогла ученым проследить связи из всех частей человеческого мозга, которые ведут к конечным точкам внутри гиппокампа. Как объясняют участники проекта, биологи «подробно изучили пути белого вещества, которые, по сути, являются коммуникационными путями между различными областями мозга».
Также ученые сами разработали подход, который помог очень подробно картрировать то, как гиппокамп соединяется с корковой мантией, внешним слоем мозга. Раньше исследователи могли только представить себе связи в гиппокампе из-за технических ограничений.
Результаты исследования
Ученые обнаружили, что большинство результатов согласуются с данными прошлых исследований, которые основывались на посмертных исследованиях мозга приматов. Однако есть и ключевые различия. Так, количество связей между гиппокампом и некоторыми частями мозга было либо больше, либо меньше, чем предполагали ученые.
Например, между гиппокампом и лобными областями коры оказалось меньше связей, чем ожидалось, а в областях обработки зрительной информации — больше.
Фото: Маршалл Далтон/ Сиднейский университет
Ученые объяснили эту «нестыковку». Либо все дело в отличиях мозга человека от других приматов, либо в ограничениях техники МРТ-сканирования. Однако ученые все равно удивились. Одна из теорий состоит в том, что гиппокамп играет важную роль не только в работе памяти, но и в воображении, а также способности создавать мысленные образы.
Что дальше?
Кроме того, что создание такой карты — сам по себе впечатляющий проект, она пригодится и на практике. Например, в будущей диагностике дегенеративных заболеваний, влияющих на память, таких как болезнь Альцгеймера. Это наиболее распространенный тип деменции. Согласно данным Центров по контролю заболеваний, число людей, живущих с этим диагнозом, удваивается каждые 5 лет. Так, по прогнозам, к 2060 году это число почти утроится и достигнет 14 млн человек. Тем не менее, специфического лечения так и нет.
Читать далее:
Названы последствия утечки газа из «Северного потока»
Массивный удар космического объекта запустил магнитное поле Земли
Названа главная опасность храпа: ученые рассказали, как это влияет на мозг