"Создана самая подробная карта связей в мозге: какие нестыковки нашли ученые"

Австралийские ученые сделали самую подробную карту коммуникационных связей между гиппокампом — центром управления памятью — и остальной частью мозга.

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.

В рамках нового исследования 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. Для создания карты использовались 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». 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.

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.

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.

Ученые объяснили эту «нестыковку». Либо все дело в отличиях мозга человека от других приматов, либо в ограничениях техники МРТ-сканирования. 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.

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.

Источник: elifesciences.org

Комментарии: