Naujas veiklos ir ryšių tarp skirtingų smegenų regionų atvaizdavimo būdas atskleidė naujų įžvalgų apie tai, kaip organizuojamos aukštesnės eilės funkcijos, tokios kaip kalba, mintis ir dėmesys.
Tradiciniai žmogaus smegenų veiklos modeliai parodo dviejų skirtingų smegenų regionų sąveiką poromis. Taip yra todėl, kad modeliavimo metodai nebuvo pakankamai išvystyti, kad būtų galima apibūdinti sudėtingesnę kelių regionų sąveiką.
Naujas metodas, kurį sukūrė Birmingamo universiteto mokslininkai, gali priimti signalus, išmatuotus naudojant neurologinį vaizdą, ir iš jų sukurti tikslius modelius, rodančius, kaip skirtingi smegenų regionai prisideda prie konkrečių funkcijų ir elgesio. Rezultatai paskelbti m Gamtos komunikacijos.
Mokslininkas dr. Enrico Amico sakė: „Sudėtingos sistemos, tokios kaip smegenys, priklauso nuo regionų grupių sąveikos, o ne tik tarp regionų porų. Nors teoriškai žinome, kad taip yra, iki šiol neturėjome apdorojimo galia, reikalinga šiam modeliavimui.”
Tyrimo metu grupė naudojo duomenis iš fMRI nuskaitymų, įrašytų kaip Human Connectome projekto dalis. Šis didelio masto mokslinių tyrimų konsorciumas buvo sukurtas siekiant nustatyti žmogaus smegenų struktūrą, susiejant jų struktūrą su funkcija ir elgesiu.
Tačiau šie nuskaitymai gali pateikti tik „triukšmingus“ nervinio aktyvumo įvertinimus, todėl norint išvalyti duomenis ir sudaryti tikslius neurovaizdinių signalų sąveikos įvertinimus, reikalingi statistiniai metodai.
Paėmusi 100 nesusijusių temų iš projektų duomenų banko, komanda parengė išsamius aukštesnės eilės sąveikos modelius. Jie išbandė juos trijose pagrindinėse srityse, skirtose patikrinti šio metodo naudingumą.
Pirmuoju atveju jie sugebėjo parodyti, kad buvo įmanoma nustatyti, kokią užduotį asmuo galėjo atlikti būdamas fMRI skaitytuvu. Antrojoje tyrimų srityje komanda parodė, kad pagal smegenų signalus galima atpažinti konkretų asmenį, naudojant signalus kaip unikalų asmens smegenų pirštų atspaudą. Trečioje srityje tyrėjai parodė, kaip aukštesnės eilės smegenų signalai gali būti atskirti nuo žemesnės eilės signalų ir kaip jie gali būti susieti su kiekvieno individo elgesio ypatumais.
Dr. Andrea Santoro iš CENTAI instituto Italijoje yra pirmoji šio straipsnio autorė. Jis sakė: „Mūsų požiūris, patvirtintas naudojant sveikų asmenų duomenis, parodo didelius šio metodo pranašumus neuromokslo tyrimams. Ateityje šis metodas taip pat galėtų būti naudojamas modeliuojant žmonių, sergančių neurodegeneracinėmis ligomis, pvz., Alzheimerio liga, sąveiką. , kur jie galėtų suteikti vertingų įžvalgų apie tai, kaip smegenų funkcija keičiasi laikui bėgant, arba netgi nustatyti ikiklinikinius šių būklių simptomus.