Новый вариант карты головного мозга

Нейрофизиологи определили карту коры головного мозга, разделив складки каждого полушария на 180 отдельных участков. 97 из этих областей ранее не были описаны, несмотря на явные различия в структуре, функциях и связях с другими участками. Новая карта мозга опубликована в журнале Nature.

Каждая отдельная область на карте содержит клетки со сходной структурой, функциями и связями. «Эти участки отличаются друг от друга, как разные страны. Они имеют четко определенные границы и уникальную культуру», — говорит куратор исследования, невролог Вашингтонского университета медицинской школы в Сент-Луисе (Washington University Medical School in St Louis) Дэвид Ван Эссен (David Van Essen).

Нейрофизиологи давно стремились разделить мозг на мелкие кусочки, чтобы лучше понять, как он работает в целом. Одна из самых известных карт мозга разбивает кору головного мозга на 52 участка, основываясь на расположении клеток в тканях. В последнее время карты строились с помощью фМРТ, которая измеряет поток крови при реакции на различные умственные задачи.

«Однако до сих пор большинство таких карт были основаны на одном типе измерений, что дает неполную картину или даже неверное представление о внутренней работе мозга, — говорит нейробиолог Национального университета Сингапура (National University of Singapore) Томас Йео (Thomas Yeo). — Новая карта основана на многократных измерениях МРТ, что значительно увеличивает точность результата».

Чтобы построить карту, группа ученых под руководством нейробиолога Мэтью Глассера (Mathew Glasser) использовала данные сканирования мозга 210 здоровых молодых людей. Были измерены толщина коры головного мозга, функции мозга, связи между участками, топографическая организация клеток в ткани головного мозга и уровень миелина — жирного вещества, которое ускоряет нейронную связь.

Глассер искал зоны в коре головного мозга, где заметны значительные изменения двух или более свойств, и использовал их, чтобы определить границы на карте.

Методика подтвердила наличие 83 ранее известных участков мозга и выявила 97 новых. Ученые проверили карту, изучив обнаруженные участки в мозге 210 человек. Они обнаружили, что карта точная, но размеры участков варьируются от человека к человеку. Эти различия могут раскрыть новое понимание индивидуальных когнитивных способностей и риска различных заболеваний.

«Хотя целью данной работы являлось создание красивой и надежной усредненной карты мозга, оно действительно открывает возможность для дальнейшего изучения уникальных индивидуальных интеллектуальных и творческих способностей — того, что делает нас непохожими на других», — говорит нейропсихолог Университета Нью-Мексико в Альбукерке (University of New Mexico in Albuquerque) Рекс Юнг (Rex Jung).

Стоит отметить, что карта ограничена в некоторых важных аспектах. Например, она лишь немного говорит о биохимической основе мозга, активности отдельных нейронов или их небольших групп. «Мы думаем, что это версия 1.0, — говорит Глассер. — Это неокончательный вариант, но он уже гораздо лучше предыдущих карт».