آخرین مطالب

گرفتن اتصال قشر از نمای نزدیک


گرفتن اتصال قشر از نمای نزدیک

اعتبار: Shutterstock

مغز از مجموعه‌ای از شبکه‌های پیچیده تشکیل شده است – سیگنال‌هایی دائماً بین این شبکه‌ها در حال چرخش هستند تا به ما اجازه دهند جهان را تجربه کرده و به طور مؤثر در آن حرکت کنیم.

درک نحوه سازماندهی شبکه های مغزی کلیدی برای کشف نحوه عملکرد آنهاست. دانشمندان آموخته اند که فعالیت مغز در حالت استراحت – در حالی که ساکت نشسته اید – می تواند نقشه های تقریبی سازمان شبکه را ارائه دهد. اما نقشه های تولید شده با این رویکرد، جزئیات مهم را از دست می دهند. یک نقشه خیابان معادل به یک عابر پیاده کمک می کند تا از یک محله به محله دیگر حرکت کند، اما کمک کمی برای رسیدن به یک مقصد خاص تر ارائه می دهد.

تحقیقات جدید از دانشگاه پیتسبورگ نشان می‌دهد که ایجاد نقشه‌های دقیق با روش تصویربرداری جدید که کنتراست بالا و وضوح فضایی بالا ارائه می‌کند، واقعاً امکان‌پذیر است. مطالعه انجام شده بر روی میمون‌ها نشان می‌دهد که تصویربرداری نوری سیگنال ذاتی (ISOI) می‌تواند معماری قشر مغز را با جزئیات بیشتری نسبت به آنچه قبلاً در مغزهای زنده دیده شده بود، نشان دهد.

تصویربرداری رزونانس مغناطیسی عملکردی (fMRI) ابزار اولیه پزشکان و محققان برای مشاهده شبکه‌های مغزی است. این روش غیر تهاجمی است و حدود 30 دقیقه طول می کشد. مشاهده شبکه‌های مغزی به این روش طیف وسیعی از علایق را از تحقیقات پایه، مانند درک تکامل مغز در میان گونه‌ها، تا انگشت نگاری پاتوفیزیولوژی مغز، مانند زوال عقل یا اوتیسم، تامین می‌کند. ISOI شباهت های زیادی با fMRI دارد، اما جزئیات بسیار غنی تر است، که با توجه به اندازه نسبتا کوچک شبکه های مغزی، اهمیت قابل توجهی دارد.







عنوان: الگوهای فضایی آشکار در حالت استراحت. نماینده بخش 10 دقیقه ای RS-ISOI (سرعت 10 برابر). مقدار پیکسل تغییر بازتاب (ΔR/R %) نسبت به فریم اول است. پردازش تصویر در روش ها توضیح داده شده است. پیکسل‌ها در تکه‌های نقطه‌دار تیره می‌شوند و به نظر می‌رسد صورت‌های فلکی تکه‌ها با هم نوسان دارند. اعتبار: کارت نیکلاس / دانشگاه پیتسبورگ

نیکلاس کارت، نویسنده اصلی و دانشجوی فارغ التحصیل مهندسی زیستی در مدرسه سوانسون توضیح داد: “تمرکز ما بر روی مطالعه ارتباط بین نواحی حرکتی و حسی مغز بود. برای مثال، مناطقی که حرکت دست را کنترل می‌کنند به مناطقی که حرکت بازو و حس دست را کنترل می‌کنند متصل می‌شوند.” رشته مهندسی “این نوع اتصالات در نحوه ایجاد حرکات ماهرانه توسط مغز نقش اساسی دارند. اگر بتوانید درک کنید که این ارتباطات در یک موضوع سالم چگونه ظاهر می شوند، می توانید اساس عصبی ناتوانی را شناسایی کنید.”

مهمترین پیشرفت ISOI ارائه تصویری دقیق از فعالیت شبکه مغز در افراد زنده است. همین میزان دقت را می توان با روش هایی به دست آورد که محققان را ملزم می کند تا مغز حیوانی را که در حال مطالعه بودند استخراج کرده و از طریق میکروسکوپ بررسی کنند. در مقابل، ISOI مغز را دست نخورده می‌گذارد، به این معنی که محققان می‌توانند نحوه عملکرد شبکه‌ها را در موقعیت‌های واقعی زندگی، مانند یادگیری یک مهارت حرکتی جدید، بررسی کنند.

یکی دیگر از ویژگی های مهم ISOI متکی بودن آن به هموگلوبین است که در خون انسان و حیوانات به طور یکسان وجود دارد. هیچ ردیاب، رنگ یا نشانگر مورد نیاز نیست، این ابزار همه کاره و مناسب برای بسیاری از گونه ها، از جمله انسان است.

عمر غرباویه، استادیار عصب زیست شناسی با انتصاب ثانویه، گفت: “نتایج ISOI را در برابر استانداردهای طلایی در این زمینه، از جمله ردیاب های آناتومیک، ریزتحریک و تصویربرداری، مقایسه کردیم. ما مطابقت قابل توجهی بین ISOI و روش های دیگر یافتیم.” گروه مهندسی زیستی.

“این یک ابزار هیجان انگیز برای بررسی ارتباط مغز در حیوانات زنده است و نشان می دهد که نوسانات خود به خودی را می توان با دقت بالایی برای سازماندهی شبکه گزارش کرد. یافته های ما همچنین نشان می دهد که مغز معماری خود را با جزئیات دانه ای نشان می دهد، حتی زمانی که فقط در حال بیکاری است. در حال استراحت.”

مقاله “اتصال قشری در حالت استراحت با وضوح ستونی تعبیه شده است” در مجله منتشر شد. پیشرفت در نوروبیولوژی


یادگیری ماشینی نشانه جدیدی از شبکه مغزی افسردگی شدید را شناسایی می کند


اطلاعات بیشتر:
Nicholas S. Card و همکاران، اتصال قشر در حالت استراحت با وضوح ستونی تعبیه شده است. پیشرفت در نوروبیولوژی (2022). DOI: 10.1016/j.pneurobio.2022.102263

ارائه شده توسط دانشگاه پیتسبورگ

نقل قول: Capturing Cortical Connectivity نزدیک (2022، 24 مه) در 24 مه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-05-capturing-cortical-close-up.html بازیابی شده است.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.