Apa hubungannya? Peta otak baru

Otak manusia adalah salah satu sistem semula jadi yang paling kompleks yang diketahui. Ini bukan semata-mata kerana masa yang agak baru bahawa perkembangan teknologi telah membolehkan penciptaan alat pengukur yang mencukupi untuk mengkaji set organ ini, bukan fakta bahawa otak manusia rata-rata orang dewasa mengandungi kira-kira 80,000,000 neuron Kuncinya ialah bagaimana sel saraf ini menyambung.

Seperti yang akan kita lihat dalam artikel ini, konsep connectome dilahirkan untuk membantu kita memahami logik dalaman sesuatu yang rumit sebagai otak.

• Artikel berkaitan: "Bahagian otak manusia (dan fungsi)"

Apa hubungannya?

Seperti yang telah kita lihat, di dalam otak manusia terdapat sejumlah besar sel-sel saraf. Tetapi, sebagai tambahan, setiap neuron dapat menyambung dengan ratusan, ribuan neuron lain. Sambungan ini boleh berubah dan berkembang dari masa ke masa.

Boleh dikatakan bahawa jika sistem saraf kita berfungsi adalah kerana neuron mampu menghantar berjuta-juta impuls saraf kepada satu sama lain melalui soket sentuhan ini, yang disebut synapses. Setiap neuron, secara individu, tidak mampu melakukan apa-apa fungsi yang membolehkan kita berfikir, merasa atau terus hidup.

Sambung, maka, adalah pemetaan sambungan saraf yang wujud dalam sistem saraf atau sebahagian daripada sistem saraf, biasanya otak. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini beberapa projek telah muncul di mana kita cuba memahami fungsi pelbagai bahagian sistem saraf berkat perwakilan ini.

Sambungan struktur dan sambungan fungsian

Apabila mereka bentuk konektomi, adalah mungkin untuk menggambarkan kedua-dua sambungan struktur dan sambungan berfungsi. Yang pertama mendedahkan corak umum dan makroanatomik, biasanya dinyatakan dalam sekumpulan akson berkumpulan yang pergi dari satu bahagian sistem saraf ke rantau lain yang kedua. Pertunjukan kedua memberi tumpuan kepada butir-butir mengenai dimensi yang lebih kecil yang berkaitan dengan kebarangkalian bahawa sekumpulan sambungan neuronal menghantar impuls saraf tertentu ke kumpulan lain, sambungan yang biasanya dibuat dalam cara yang lebih tidak dapat diprediksi dan terganggu..

Projek Sambungan Manusia

Adalah umum untuk membandingkan konsep menghubungkan dengan genom, yang pada gilirannya merujuk kepada maklumat yang terkandung dalam struktur biologi yang lain: DNA. Dengan cara yang sama bahawa dalam biologi abad ke-20 dan disiplin saintifik yang berkaitan dengannya melihat harapan besar dalam kemungkinan menguraikan logika dalaman genom manusia, dalam beberapa tahun kebelakangan neurosains dan psikologi, serta sains komputer, telah mula melihat kemungkinan memahami hubungan khas ahli-ahli spesies kami.

Itulah sebabnya pada tahun 2009 Projek Sambungan Manusia dilahirkan, atau Projek Sambungan Manusia, dibiayai oleh ahli-ahli Institut Kesihatan Nasional, Amerika Syarikat. Pautan inisiatif ini dengan kesihatan adalah jelas: adalah mungkin untuk memetakan sambungan otak manusia yang sihat, tetapi juga yang dikaitkan dengan penyakit mental tertentu, dengan cara ini mencari perbezaan yang ketara dalam cara di mana sel-sel saraf berkomunikasi satu sama lain dalam setiap kes.

Adalah munasabah untuk mencari punca-punca gangguan tertentu dalam pola hubungan ini, kerana pada masa ini terdapat satu konsensus yang penting di sekitar idea bahawa proses mental lebih cenderung mempunyai masalah fungsi jika kumpulan neuron yang memandu mereka sangat jauh. Ya, sejak bekerja dengan jarak ini melibatkan asumsi kos metabolik yang lebih tinggi. Jika di dalam otak jarak antara kumpulan neuron tidak normal, perubahan persepsi atau kelakuan boleh muncul. Hari ini Projek Sambungan Manusia masih dijalankan.

Satu gambar otak?

Seperti yang telah kita lihat, connectome adalah sejenis peta otak, dan kewujudannya boleh memudahkan pemahaman tentang operasinya. Bagaimanapun, oleh sifatnya, ia adalah alat yang mempunyai kuasa terhad.

Ini kerana sistem saraf, terutama otak, adalah sistem yang sentiasa berubah. Ini adalah fenomena yang dikenali sebagai kepekaan neuron, yang mana pengalaman, tanpa menghiraukan kepentingannya dalam segi psikologi, menyebabkan pola hubungan dan aktiviti neuron kita berubah.

Oleh itu, penyambung boleh memberikan gambaran mengenai fungsi logik tingkah laku tertentu, kesan beberapa penyakit mental dan kecederaan otak, dan bahkan dapat berfungsi untuk mewujudkan sistem pembelajaran melalui rangkaian saraf di komputer. Malah, pencapaian yang menjanjikan telah dibuat, seperti mencipta sejenis cacing dari otak, buat simulasi dengannya, dan buat dia belajar tingkah laku tertentu sama seperti salah satu daripada haiwan ini akan dilakukan tanpa pengaturcaraan atau garisan kod.

Tetapi penyambung tidak dapat berfungsi dengan tepat meramalkan tingkah laku organisma dengan otak seperti manusia atau kompleks yang sama, kerana ia sentiasa berubah. Sekiranya kita dapat mencapai tahap pengetahuan itu, nampaknya masih banyak yang perlu dikunjungi.