Kas ir savienojums? Jaunās smadzeņu kartes

Cilvēka smadzenes ir viena no sarežģītākajām dabas sistēmām. Tas nav saistīts tikai ar salīdzinoši neseno laiku, kad tehnoloģiskā attīstība ir ļāvusi izveidot piemērotus mērinstrumentus, lai izpētītu šo orgānu kopumu, nevis faktu, ka vidusmēra cilvēka smadzenes pieaugušajiem satur aptuveni 80 000 000 neironiem Galvenais ir tas, kā šīs nervu šūnas savienojas.

Kā mēs redzēsim šajā rakstā, savienojuma jēdziens ir dzimis, lai palīdzētu mums saprast kaut ko tik sarežģītu kā smadzeņu iekšējo loģiku.

• Saistīts raksts: "Cilvēka smadzeņu daļas (un funkcijas)"

Kas ir savienojums?

Kā mēs redzējām, cilvēka smadzenēs ir daudz nervu šūnu. Bet turklāt, katrs neirons spēj savienoties ar simtiem tūkstošu citu neironu. Šie savienojumi laika gaitā var mainīties un attīstīties.

Var teikt, ka, ja mūsu nervu sistēma darbojas, tas ir tāpēc, ka neironi spēj savstarpēji sūtīt miljoniem nervu impulsu caur šīm kontaktligzdām, ko sauc par sinapsijām. Katrs neirons, atsevišķi, nespēj veikt kādu no funkcijām, kas ļauj mums domāt, justies vai pat palikt dzīvs.

Tad savienotājs ir nervu sistēmas, kas pastāv nervu sistēmā vai daļēji nervu sistēmā, kartēšana, parasti smadzenes. Pēdējos gados ir parādījušies vairāki projekti, ar kuriem mēs cenšamies izprast dažādu nervu sistēmas daļu darbību, pateicoties šīm prezentācijām.

Strukturālie savienojumi un funkcionālie savienojumi

Projektējot conectomas, ir iespējams aprakstīt gan strukturālos savienojumus, gan funkcionālos savienojumus. Pirmais atklāj vispārējie un makroanatomiskie savienojumu modeļi, parasti izteikts grupētu axonu saiņos, kas pāriet no vienas nervu sistēmas daļas uz citu tās reģionu. Otrais šovs koncentrējas uz sīkāku izmēru detaļām, kas saistītas ar varbūtību, ka neironu savienojumu grupa nosūta noteiktus nervu impulsus citai grupai..

Cilvēka savienojuma projekts

Bieži ir salīdzināt savienojuma jēdzienu ar genoma jēdzienu, kas savukārt attiecas uz citu bioloģiskās struktūras veidu: DNS. Tāpat kā 20. gadsimta bioloģijā un ar to saistītajās zinātnes disciplīnās pēdējo gadu laikā bija vērojama liela cerība uz cilvēka genoma iekšējās loģikas atcelšanu. neirozinātne un psiholoģija, kā arī datorzinātne, ir sākuši aplūkot iespēju saprast mūsu sugu locekļu tipisko savienojumu.

Tieši tāpēc 2009. gadā tika dzimis Human Connectome projekts vai Human Connectome projekts, ko finansēja Nacionālie veselības institūti, Amerikas Savienotās Valstis. Šīs iniciatīvas saikne ar veselību ir acīmredzama: ir iespējams apzināt veselīgas cilvēka smadzeņu, bet arī to saikni kas saistīts ar noteiktu garīgo slimību, lai šādā veidā atrastu būtiskas atšķirības veidā, kādā nervu šūnas katrā gadījumā savstarpēji sazinās.

Ir saprātīgi meklēt savienojumu rakstura traucējumu cēloņus, jo pašlaik pastāv būtiska vienprātība par domu, ka garīgajiem procesiem ir lielākas funkcionalitātes problēmas, ja neironu grupas, kas tos vada, ir ļoti tālu. Jā, jo, strādājot ar šiem attālumiem, ir jāpieņem augstākas metaboliskās izmaksas. Ja smadzenēs attālums starp neironu grupām ir neparasti liels, var rasties uztveres vai uzvedības izmaiņas. Šodien Cilvēka savienojuma projekts joprojām notiek.

Fotogrāfija no smadzenēm?

Kā mēs redzējām, savienojums ir sava veida smadzeņu karte, un tās esamība var atvieglotu tās darbības izpratni. Tomēr pēc savas būtības tas ir instruments ar ierobežotu jaudu.

Tas ir tāpēc, ka nervu sistēma, īpaši smadzenes, ir pastāvīgi mainīga sistēma. Šī ir parādība, kas pazīstama kā neironu plastiskums, ar kuru jebkura pieredze neatkarīgi no tā nozīmīguma psiholoģiskā izteiksmē izraisa mūsu neironu savienojamības un aktivitātes izmaiņas..

Tādējādi savienotājs var sniegt aptuvenu priekšstatu par noteiktu uzvedības loģiku, dažu garīgo slimību un smadzeņu traumu iedarbību, un pat var kalpot, lai izveidotu mācību sistēmas ar neironu tīklu datoros. Patiesībā jau ir gūti daudzsološi sasniegumi, piemēram, atjaunojot smadzeņu savienojumu ar kādu tārpu, izveidojiet simulāciju ar viņu un padara viņu apgūtu noteiktu uzvedību tāpat kā viens no šiem dzīvniekiem darītu bez programmēšanas vai koda rindas.

Bet savienotājs nevar kalpot, lai precīzi prognozētu organisma uzvedību ar smadzenēm, piemēram, cilvēku vai līdzīgu sarežģītību, jo tas nepārtraukti mainās. Ja mēs varam sasniegt šo zināšanu līmeni, šķiet, ka vēl ir daudz.