Παρασκευή 22 Φεβρουαρίου 2013. Μια ομάδα επιστημόνων προετοιμάζεται να παρουσιάσει τα πρώτα αποτελέσματα ενός έργου που σχεδιάστηκε για να δημιουργήσει τον πρώτο λεπτομερή χάρτη του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Αυτό το πρόγραμμα θα μπορούσε να βοηθήσει, για παράδειγμα, να μάθει γιατί κάποιοι άνθρωποι έχουν περισσότερες δεξιότητες από άλλους για την επιστήμη, τη μουσική ή την τέχνη.
Οι πρώτες εικόνες της έρευνας ανακοινώθηκαν στη συνάντηση της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης που πραγματοποιήθηκε στη Βοστώνη.
Είχα την ευκαιρία να ανακαλύψω πώς οι επιστήμονες αναπτύσσουν νέες τεχνικές για να δημιουργούν εικόνες του εγκεφάλου υποβάλλοντάς τον σε σαρωτή.
Οι επιστήμονες στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης πιέζουν την απεικόνιση του εγκεφάλου στο όριο, χρησιμοποιώντας σαρωτές που έχουν κατασκευαστεί ειδικά για το σκοπό αυτό και είναι από τους πιο ισχυρούς στον κόσμο.
Οι μαγνήτες σαρωτών χρειάζονται 22MW ηλεκτρικής ενέργειας για να δουλέψουν, ακριβώς όπως ένα πυρηνικό υποβρύχιο.
Πριν από τη διεξαγωγή του σαρωτή, οι ερευνητές με ρώτησαν αν προτιμούσα αυτό που διαρκεί 10 λεπτά ή το 45λεπτο, πράγμα που θα οδηγούσε σε έναν από τους πιο λεπτομερείς σαρωτές που έγιναν ποτέ. Μόνο πενήντα από αυτές έχουν διεξαχθεί παγκοσμίως.
Επιλέξαμε τον σαρωτή 45 λεπτών.
Ήταν μια ευχάριστη εμπειρία που έπρεπε να συλληφθεί ανάμεσα στους δύο γιγαντιαίους μαγνήτες, ενώ τα ισχυρά και μεταβαλλόμενα μαγνητικά πεδία έψαχναν για τα μικρά σωματίδια νερού που περνούσαν μέσα από τις νευρικές ίνες.
Μετά από αυτά τα σωματίδια, οι επιστήμονες που βρίσκονταν στην παρακείμενη αίθουσα ήταν σε θέση να ανιχνεύσουν τις κύριες συνδέσεις του εγκεφάλου μου.
Οι εικόνες αποκαλύπτουν τις πιο σημαντικές συνδέσεις του εγκεφάλου σε φωτεινά χρώματα.
Το αποτέλεσμα ήταν μια τρισδιάστατη εικόνα που αποκάλυψε τις πιο σημαντικές συνδέσεις του εγκεφάλου μου με φωτεινά χρώματα.
Ένας από τους επιστήμονες που ήταν επικεφαλής του έργου με έκανε μια ξενάγηση μέσα στο κεφάλι μου.
Μου έδειξε τη σύνδεση που με βοηθά να δω και μια άλλη που με βοηθά να καταλάβω την ομιλία. Θα μπορούσατε να δείτε τις δίδυμες καμάρες που επεξεργάζονται τα συναισθήματά μου και τη σχέση ανάμεσα στη δεξιά και την αριστερή πλευρά του εγκεφάλου μου.
Ο καθηγητής Wedeen χρησιμοποίησε ένα λογισμικό απεικόνισης που του επέτρεψε να ταξιδέψει μεταξύ των διαφόρων συνδέσεων και ακόμη και να επικεντρωθεί στις μικρές λεπτομέρειες.
Με αυτό το έργο ελπίζουν να καταλάβουν πώς λειτουργεί το ανθρώπινο μυαλό και τι συμβαίνει όταν κάτι δεν πηγαίνει καλά.
"Υπάρχουν όλα αυτά τα προβλήματα ψυχικής υγείας και ο τρόπος που προσπαθούμε να τα καταλάβουμε δεν έχει αλλάξει σε σχεδόν 100 χρόνια", λέει ο Wedeen.
"Δεν έχουμε μεθόδους απεικόνισης όπως αυτές της καρδιάς για να μάθουμε τι δεν λειτουργεί στον εγκέφαλο. Δεν θα ήταν φανταστικό αν μπορούσαμε να φτάσουμε εκεί και να δούμε τα πάντα για να συμβουλεύουμε τους ανθρώπους για τους κινδύνους που έχουν και για το πώς μπορούμε να τους βοηθήσουμε να ξεπεράσουν αυτά τα προβλήματα; »ρωτάει ο επιστήμονας.
Η τεχνολογία απεικόνισης του εγκεφάλου αναπτύσσεται για ένα έργο υπό την ηγεσία των ΗΠΑ που ονομάζεται Human Connect Project (HCP).
Όπως και με το Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος, τα δεδομένα που θα ληφθούν θα παραδοθούν στους επιστήμονες καθώς επεξεργάζονται οι σαρωτές. Τα πρώτα δεδομένα μεταξύ 80 και 100 ατόμων θα δημοσιοποιηθούν σε λίγες εβδομάδες.
Το HCP είναι ένα πενταετές πρόγραμμα χρηματοδοτούμενο από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ. Στόχος του είναι να χαρτογραφήσει ολόκληρο το σύστημα των νευρολογικών συνδέσεων του ανθρώπου με τη σάρωση του εγκεφάλου περίπου 1.200 ανθρώπων.
Οι ερευνητές θα συλλέξουν επίσης πληροφορίες γενετικής και συμπεριφοράς από τα άτομα για να δημιουργήσουν μια πλήρη εικόνα των παραγόντων που επηρεάζουν το ανθρώπινο μυαλό.
Το διάγραμμα καλωδίωσης του εγκεφάλου δεν είναι σταθερό.
Το διάγραμμα καλωδίωσης του εγκεφάλου δεν μοιάζει με εκείνο μιας ηλεκτρονικής συσκευής, η οποία είναι σταθερή. Πιστεύεται ότι, μετά από κάθε εμπειρία, συμβαίνουν αλλαγές, οπότε κάθε εγκέφαλος είναι διαφορετικός σε κάθε άτομο. Ένα ρεκόρ μόνιμης αλλαγής του ποιοι είμαστε και τι κάναμε.
Όπως εξηγεί ο δρ. Tim Behrens του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, ο HCP θα είναι σε θέση να δοκιμάσει την υπόθεση ότι τα μυαλά διαφέρουν ακριβώς όπως συνδέσεις.
«Θα μάθουμε πιθανότατα πολλά για την ανθρώπινη συμπεριφορά».
"Ορισμένες από τις συνδέσεις μεταξύ διαφορετικών τμημάτων του εγκεφάλου μπορεί να είναι διαφορετικές σε άτομα με διαφορετικές προσωπικότητες και ικανότητες. Υπάρχει, για παράδειγμα, μια σύνδεση στους ανθρώπους που θέλουν να αναλάβουν κινδύνους και άλλοι σε όσους θέλουν να παίξουν ασφαλή ".
"Έτσι θα είμαστε σε θέση να πούμε ποιοι άνθρωποι αρέσει το skydiving και ποιοι προτιμούν να μένουν στο σπίτι βλέποντας τηλεόραση".
"Θα είναι μια απίστευτη πηγή για τη νευροεπιστήμη, καθώς θα βοηθήσει στην κατανόηση του πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος", καταλήγει ο Behrens.
Ο καθηγητής Steve Petersen, ο οποίος εργάζεται για το HCP στο Πανεπιστήμιο του Washignton, θέλει να εντοπίσει τα διάφορα μέρη του εγκεφάλου που έχουν σχέση με την ικανότητά μας να επιλύουμε επιστημονικά προβλήματα, να επικεντρωθούμε και να αποθηκεύουμε πληροφορίες στη μνήμη.
"Το ρομαντικό μέρος όλων αυτών είναι ότι μπαίνουμε στην ανθρώπινη πλευρά μας", λέει ο Petersen.
Πηγή:
Ετικέτες:
Γλωσσάριο Ομορφιά Υγεία
Αυτό το πρόγραμμα θα μπορούσε να βοηθήσει, για παράδειγμα, να μάθει γιατί κάποιοι άνθρωποι έχουν περισσότερες δεξιότητες από άλλους για την επιστήμη, τη μουσική ή την τέχνη.
Οι πρώτες εικόνες της έρευνας ανακοινώθηκαν στη συνάντηση της Αμερικανικής Ένωσης για την Προώθηση της Επιστήμης που πραγματοποιήθηκε στη Βοστώνη.
Είχα την ευκαιρία να ανακαλύψω πώς οι επιστήμονες αναπτύσσουν νέες τεχνικές για να δημιουργούν εικόνες του εγκεφάλου υποβάλλοντάς τον σε σαρωτή.
Οι επιστήμονες στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης πιέζουν την απεικόνιση του εγκεφάλου στο όριο, χρησιμοποιώντας σαρωτές που έχουν κατασκευαστεί ειδικά για το σκοπό αυτό και είναι από τους πιο ισχυρούς στον κόσμο.
Οι μαγνήτες σαρωτών χρειάζονται 22MW ηλεκτρικής ενέργειας για να δουλέψουν, ακριβώς όπως ένα πυρηνικό υποβρύχιο.
Πριν από τη διεξαγωγή του σαρωτή, οι ερευνητές με ρώτησαν αν προτιμούσα αυτό που διαρκεί 10 λεπτά ή το 45λεπτο, πράγμα που θα οδηγούσε σε έναν από τους πιο λεπτομερείς σαρωτές που έγιναν ποτέ. Μόνο πενήντα από αυτές έχουν διεξαχθεί παγκοσμίως.
Επιλέξαμε τον σαρωτή 45 λεπτών.
Ήταν μια ευχάριστη εμπειρία που έπρεπε να συλληφθεί ανάμεσα στους δύο γιγαντιαίους μαγνήτες, ενώ τα ισχυρά και μεταβαλλόμενα μαγνητικά πεδία έψαχναν για τα μικρά σωματίδια νερού που περνούσαν μέσα από τις νευρικές ίνες.
Μετά από αυτά τα σωματίδια, οι επιστήμονες που βρίσκονταν στην παρακείμενη αίθουσα ήταν σε θέση να ανιχνεύσουν τις κύριες συνδέσεις του εγκεφάλου μου.
3D εικόνα
Οι εικόνες αποκαλύπτουν τις πιο σημαντικές συνδέσεις του εγκεφάλου σε φωτεινά χρώματα.
Το αποτέλεσμα ήταν μια τρισδιάστατη εικόνα που αποκάλυψε τις πιο σημαντικές συνδέσεις του εγκεφάλου μου με φωτεινά χρώματα.
Ένας από τους επιστήμονες που ήταν επικεφαλής του έργου με έκανε μια ξενάγηση μέσα στο κεφάλι μου.
Μου έδειξε τη σύνδεση που με βοηθά να δω και μια άλλη που με βοηθά να καταλάβω την ομιλία. Θα μπορούσατε να δείτε τις δίδυμες καμάρες που επεξεργάζονται τα συναισθήματά μου και τη σχέση ανάμεσα στη δεξιά και την αριστερή πλευρά του εγκεφάλου μου.
Ο καθηγητής Wedeen χρησιμοποίησε ένα λογισμικό απεικόνισης που του επέτρεψε να ταξιδέψει μεταξύ των διαφόρων συνδέσεων και ακόμη και να επικεντρωθεί στις μικρές λεπτομέρειες.
Με αυτό το έργο ελπίζουν να καταλάβουν πώς λειτουργεί το ανθρώπινο μυαλό και τι συμβαίνει όταν κάτι δεν πηγαίνει καλά.
"Υπάρχουν όλα αυτά τα προβλήματα ψυχικής υγείας και ο τρόπος που προσπαθούμε να τα καταλάβουμε δεν έχει αλλάξει σε σχεδόν 100 χρόνια", λέει ο Wedeen.
"Δεν έχουμε μεθόδους απεικόνισης όπως αυτές της καρδιάς για να μάθουμε τι δεν λειτουργεί στον εγκέφαλο. Δεν θα ήταν φανταστικό αν μπορούσαμε να φτάσουμε εκεί και να δούμε τα πάντα για να συμβουλεύουμε τους ανθρώπους για τους κινδύνους που έχουν και για το πώς μπορούμε να τους βοηθήσουμε να ξεπεράσουν αυτά τα προβλήματα; »ρωτάει ο επιστήμονας.
Η τεχνολογία απεικόνισης του εγκεφάλου αναπτύσσεται για ένα έργο υπό την ηγεσία των ΗΠΑ που ονομάζεται Human Connect Project (HCP).
Όπως και με το Πρόγραμμα Ανθρώπινου Γονιδιώματος, τα δεδομένα που θα ληφθούν θα παραδοθούν στους επιστήμονες καθώς επεξεργάζονται οι σαρωτές. Τα πρώτα δεδομένα μεταξύ 80 και 100 ατόμων θα δημοσιοποιηθούν σε λίγες εβδομάδες.
Το HCP είναι ένα πενταετές πρόγραμμα χρηματοδοτούμενο από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ. Στόχος του είναι να χαρτογραφήσει ολόκληρο το σύστημα των νευρολογικών συνδέσεων του ανθρώπου με τη σάρωση του εγκεφάλου περίπου 1.200 ανθρώπων.
Οι ερευνητές θα συλλέξουν επίσης πληροφορίες γενετικής και συμπεριφοράς από τα άτομα για να δημιουργήσουν μια πλήρη εικόνα των παραγόντων που επηρεάζουν το ανθρώπινο μυαλό.
Συνεχείς αλλαγές
Το διάγραμμα καλωδίωσης του εγκεφάλου δεν είναι σταθερό.
Το διάγραμμα καλωδίωσης του εγκεφάλου δεν μοιάζει με εκείνο μιας ηλεκτρονικής συσκευής, η οποία είναι σταθερή. Πιστεύεται ότι, μετά από κάθε εμπειρία, συμβαίνουν αλλαγές, οπότε κάθε εγκέφαλος είναι διαφορετικός σε κάθε άτομο. Ένα ρεκόρ μόνιμης αλλαγής του ποιοι είμαστε και τι κάναμε.
Όπως εξηγεί ο δρ. Tim Behrens του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, ο HCP θα είναι σε θέση να δοκιμάσει την υπόθεση ότι τα μυαλά διαφέρουν ακριβώς όπως συνδέσεις.
«Θα μάθουμε πιθανότατα πολλά για την ανθρώπινη συμπεριφορά».
"Ορισμένες από τις συνδέσεις μεταξύ διαφορετικών τμημάτων του εγκεφάλου μπορεί να είναι διαφορετικές σε άτομα με διαφορετικές προσωπικότητες και ικανότητες. Υπάρχει, για παράδειγμα, μια σύνδεση στους ανθρώπους που θέλουν να αναλάβουν κινδύνους και άλλοι σε όσους θέλουν να παίξουν ασφαλή ".
"Έτσι θα είμαστε σε θέση να πούμε ποιοι άνθρωποι αρέσει το skydiving και ποιοι προτιμούν να μένουν στο σπίτι βλέποντας τηλεόραση".
"Θα είναι μια απίστευτη πηγή για τη νευροεπιστήμη, καθώς θα βοηθήσει στην κατανόηση του πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος", καταλήγει ο Behrens.
Ο καθηγητής Steve Petersen, ο οποίος εργάζεται για το HCP στο Πανεπιστήμιο του Washignton, θέλει να εντοπίσει τα διάφορα μέρη του εγκεφάλου που έχουν σχέση με την ικανότητά μας να επιλύουμε επιστημονικά προβλήματα, να επικεντρωθούμε και να αποθηκεύουμε πληροφορίες στη μνήμη.
"Το ρομαντικό μέρος όλων αυτών είναι ότι μπαίνουμε στην ανθρώπινη πλευρά μας", λέει ο Petersen.
Πηγή:
