Das Menschliche Connectome-Projekt
Das Human Connectome Project (HCP) wurde im Juli 2009 als Teil eines 5-Jahres-, 21,3-Millionen-Euro-Plans der NIH (National Institutes of Health) ins Leben gerufen. Die Ziele des Projekts sind:
- Stellen Sie eine Zusammenstellung neuronaler Daten bereit.
- Bieten Sie eine Schnittstelle an, die es Wissenschaftlern ermöglicht, grafisch durch Daten zu navigieren.
- Entdecken Sie neue Informationen über das menschliche Gehirn.
Hagmann, einer der Forscher des Projekts, erklärt: „Um die Funktionsweise eines Netzwerks zu verstehen, muss man seine Elemente und ihre Verbindungen kennen. Das Konnektom wird unser Verständnis darüber, wie funktionelle Gehirnzustände aus ihrem zugrunde liegenden strukturellen Substrat entstehen, erheblich verbessern und wird neue mechanistische Einblicke darüber liefern, wie die Gehirnfunktion beeinflusst wird, wenn dieses strukturelle Substrat gestört wird.“
Bevor wir fortfahren, was ist das menschliche Konnektom? Vereinfacht gesagt handelt es sich um eine Art Karte der Verbindungen zwischen Gehirnneuronen. Ziel des Projekts ist es daher, eine Karte zu erstellen, die das Konnektivitätsnetzwerk des Gehirns auf anatomischer und funktioneller Ebene zeigt. Mit anderen Worten, um zu einem detaillierten Verständnis aller Gehirnschaltkreise und ihrer Synapsen zu gelangen.
Das andere Ziel des Projekts ist die Erstellung eines Datensatzes, der die Erforschung verschiedener Hirnerkrankungen erleichtern würde.
Die Ziele des Human Connectome Project
Das National Institutes of Health Blueprint for Neuroscience Research startet derzeit ein 30-Millionen-Dollar-Projekt, das die neueste Bildgebungstechnologie des Gehirns verwenden wird, um die Schaltkreise im gesunden menschlichen Gehirn eines Erwachsenen abzubilden.
Durch das systematische Sammeln von Bildgebungsdaten des Gehirns von Hunderten von Menschen wird das Human Connectome Project Informationen über die Gehirnverbindungen liefern, die der Gehirnfunktion zugrunde liegen. Es wird auch neue Wege für die neurowissenschaftliche Forschung eröffnen.
Aktuelle Daten und Forschung
Bisher haben Wissenschaftler nur ein Konnektom identifiziert: das eines Fadenwurms ( Caenorhabditis elegans ). Sein bescheidenes Nervensystem besteht aus 300 Neuronen. In den 1970er und 1980er Jahren verfolgte ein Forscherteam eine Karte seiner 7.000 internen Verbindungen. Der Name für diese Karte ist, wie wir bereits erwähnt haben, das Connectom. Offensichtlich sind Menschen viel komplexer, mit mehr als 100 Milliarden Neuronen und 10.000 Mal mehr Verbindungen.
Neue Forschungsergebnisse des HCP-Teams deuten darauf hin, dass die Organisation von Gehirnschaltkreisen eher einer Straßenkarte von Manhattan ähnelt als dem verworrenen Straßengewirr in London. Mit anderen Worten, das menschliche neuronale Netzwerk ist auch ordentlich und ordentlich, nicht umständlich und verworren, wie Wissenschaftler früher glaubten.
Verschiedene neue Erkenntnisse auf der Grundlage von Neuroimaging-Daten des HCP und der psychologischen Forschung zeigen, dass Unterschiede in der Gehirnkonnektivität zwischen Individuen ein guter Prädiktor für das Verhalten sind.
Diese Forscher glauben, dass diese Art von Scans eines Tages hilfreich sein könnten, um Patienten mit psychischen Störungen eine personalisiertere Diagnose und Behandlung zu ermöglichen.
Schlussfolgerungen und Beobachtungen zum Human Connectome Project
Das Gehirn ist nach wie vor ein komplexes und mysteriöses Organ. Obwohl Wissenschaftler jeden Tag mehr über das Gehirn herausfinden, gibt es noch so viel, was wir nicht wissen. Das ist einer der Gründe, warum das HCP so wichtig ist. Es geht darum, die beste verfügbare Technologie zu verwenden, um die Gehirnfunktion und neuronale Verbindungen zu klären. Die Hoffnung ist, dass diese neuen Informationen dazu beitragen werden, viele psychische Störungen auszurotten.
Heute wissen Wissenschaftler, dass viele psychische Störungen wie Schizophrenie Connectopathien sind. Das bedeutet, dass die Anomalie, die die Störung verursacht, in der „Verdrahtung“ des Gehirns liegt. Wenn Wissenschaftler eine Karte des menschlichen Gehirns erstellen und seinen strukturellen Rahmen verstehen, könnten sie möglicherweise Krankheiten wie Epilepsie heilen.
Wenn Sie schließlich mehr über das HCP erfahren möchten, können Sie diesen Link besuchen, um einen interaktiven Viewer anzuzeigen, der Daten aus der Konnektivitätsmatrix aus der Konferenzpublikation interpretiert: Anatomical Structural Network Analysis of Human Brain Using Partial Correlations of Grey Matter Volumes von Anand A. Joshi, Shantanu H. Joshi, Ivo D. Dinov, David W. Shattuck, Richard M. Leahy und Arthur W. Toga.
