دقیق‌ترین نقشة کورتکس انسان پرده‌برداری شد

تیم نیومن
ترجمة هامیک رادیان

کامل‌ترین نقشة کورتکس سربرال این هفته در نیچر / Nature رونمایی شد. حدود 97 بخش در مغز که پیشتر توصیف نشده بودند یافته شده‌اند.
کورتکس سربرال – بخش خارجی مغز پستانداران – یک لایه به ضخامت 2 تا 4 میلی‌متر است که در مادة خاکستری مغز قرار دارد.
این تشکل متراکم سلول‌ها در شماری از وظایف مغز شامل توجه، حافظه، درک، خودآگاهی، آگاهی، تفکر و زبان به شدت درگیر است.
در طول قرن گذشته دانشمندان علوم اعصاب کورتکس را به بخش‌های کوچک‌تر با عملکرد مجزا تقسیم کرده‌اند.
با وجودی که مغز چنین تلقی می‌شود که تا حدود زیادی به عنوان یک کل عمل می‌کند تقسیم آن به بخش‌های کوچک‌تر کمک می‌کند تا دریابیم که چگونه مغز قادر به انجام چنین اعمال پیچیده‌ای است.
تحقیق تفکیکی پیچیده‌ترین نقشة کورتکس سربرال را برای ما فراهم می‌کند.
مطالعات اولیه در مورد کورتکس و تلاش برای فهم ساختار آن به اندازه‌گیری‌های مجزا – برای مثال بررسی انواع سلول‌ها پس از مرگ افراد متکی بودند.
با وجودی که مطالعات مزبور امکان تشریح سطوح مشخص مغز را برای دانشمندان فراهم کردند میزان دقت مشاهدات مورد سؤال بود و امکان مقایسة ساختارهای میان مغزها وجود نداشت.

نرم‌افزار، اسکن و نقشة مغز
دانشمندان انستیتو ملی بهداشت در خلال پروژة کانکتوم انسانی بر آن شدند تا این تصاویر تار موجود از مغز را واضح‌تر کنند.
تحقیق توسط دکتر دیوید فُن ایسن و دکتر ماتیو گلاسر از دانشگاه واشینگتن و همکاران آنها انجام شد.
محققان نرم‌افزاری را توسعه دادند که قادر بود تا از سطوح مغز با تلفیق داده‌های تعداد زیادی از تصاویر دقیق و در عین حال غیر تهاجمی اسکن MRIنقشه‌برداری کند.
در مجموع محققان از اسکن‌های 210 نمونة سالم استفاده کردند. تکنولوژی تصویربرداری معماری و فعالیت، اتصالات و توپوگرافی کورتیکال را به صورت چارت درآورد. اندازه‌گیری شامل محتوای مایلین - یک جزء چرب دارای اهمیت برای انتقال سیگنال – و ضخامت کورتکس بود. به علاوه MRI عملکردی (fMRI) هم در خلال فعالیت و هم در حالت استراحت انجام شد.

تقسیم‌بندی مغز
گلاسر و تیم او در سطوحی از کورتکس دقیق شدند که در آنها دو یا چند ویژگی تغییر می‌یافت؛ این قسمت‌ها به عنوان مرزهای نقشه تعیین شدند. گلاسر می‌گوید: "اگر شما در سطح کورتیکال مغز حرکت کنید، در برخی نقاط به محدوده‌هایی می‌رسید که در آنها ویژگی‌ها تغییر می‌کنند و در آنجا ویژگی‌های مستقل چندگانه در یک مکان واحد تغییر می‌یابد."
بهترین نقشة ترسیم شده در قبل از این نقشه‌برداری پیشرفته 83 منطقه را نشان می‌داد، که همة آنها با متدولوژی جدید دوباره تأیید شدند، به علاوة 97 سطح جدید که کاملاً برای علم تازگی دارند.
همة این 97 منطقة جدید شامل سلول‌هایی با اتصالات، ساختار و عملکرد مشابه هستند که آنها را از مجاورانشان متمایز می‌کند.
سپس یافته‌ها با استفاده از نمونه‌های 210 آزمون شوندة سالم دیگر مجدداً بررسی شد. در هنگام کاربرد نرم‌افزار در مورد مغزهای تازه، برخی نواحی کورتکس یافته شد که به صورت جزئی در موقعیت‌های کمی متفاوت و با اندازه‌های مختلف در برخی از افراد وجود داشتند. در هر حال، نرم‌افزار هنوز به صورت موفقیت‌آمیز قادر به تنظیم این تغییرات و نقشه‌برداری دقیق آنها بود.
دکتر گلاسر می‌گوید: "توانایی متمایز کردن تفاوت‌های شخصی در محدوده، اندازه و توپولوژی سطوح کورتیکال از تفاوت‌های فعالیت‌ها یا اتصالات باید فهم چگونگی ارتباط شالوده‌های ژنتیک و رفتاری هر جزء مغز را تسهیل کند."
نقشة مزبور پتانسیل جوابگویی دارد، یا حداقل به دادن پاسخ در مورد برخی سؤالات بطنی و متنی که علوم اعصاب ناچار است برای مثال در مورد تفاوت‌های درون‌شخصی؛ سؤالات مرتبط به تفاوت‌های درون فردی و توانایی‌های روشنفکری و خلاقانه مطرح نماید، کمک می‌کند./