Картирование структуры мозга не полностью объясняет его функцию

Если мы сможем полностью отобразить структуру нашего мозга, смогут ли мы понять, как они работают? Это цель исследователей, пытающихся построить схему подключения или разъединения наших нейронных путей – но теперь кажется, что раскрытие секретов мозга может быть не так просты.

Вы можете думать о Коннетаме как о карте всех возможных дорог, по которым могут путешествовать нейронные сигналы, но сейчас Софи Двали В Принстонском университете и ее коллегах обнаружили, что некоторые из этих дорог недооценены.

Исследователи смотрели на Соединение червя нематод Caenorhabditis elegansи сравнили его с записи нейронных сигналов червя, которые они собрали, стимулируя каждый нейрон и отслеживая, как излученный его сигнал перемещался через разъединение. Это возможно в черве, потому что его мозг имеет только около 300 нейронов во всей нервной системе.

Обратите внимание на два набора данных как математические сети, команда может определить, могут ли группы нейронов, которые очень плотно взаимосвязаны в Коннетаме, также имеют тенденцию обмениваться большим количеством сигналов. Они обнаружили, что это не всегда так.

Dvali говорит, что были некоторые примеры перекрытия для высокой плотности соединения и обмена сигналами, например, для групп нейронов Отвечает за то, как ест червьгде две сети совпадали очень хорошо, или нейроны, вовлеченные в то, как это движется назадкоторый является важным маневром для червя, избегающего опасности. В последнем случае нейроны были очень связаны в обеих сетях, хотя и не по -прежнему. Но, в целом, было достаточно расхождений, что команда говорит, что Connectome of Organism недостаточно, чтобы предсказать все его поведение.

Член команды Эндрю ЛейферТакже в Принстонском университете говорит, что разница может быть связана с тем, что сигналы между нейронами не всегда проходят кратчайший путь, и существуют также известные случаи, когда нейроны могут общаться способами за пределами «проводов», которые их соединяют. «Мы привыкли использовать Connectome для руководства нашими исследованиями, и часто это очень полезно и информативно, но во многих случаях есть так много связей, что мы хотели бы иметь больше информации», – говорит он.

«Данные Connectomics часто подвергаются критике как:« О, вы получаете только структуру. Вы не получаете поведение ». И эта статья действительно изучает этот вопрос, в какой степени мы можем [connect the two]- говорит Альберт-Лашель Барабаси в северо -восточном университете в Массачусетсе.

Далее, исследователи хотят расширить свое исследование, чтобы учесть, как сигналы распространяются через контакт, когда несколько нейронов стимулируются одновременно, и смотреть на более сложных животных, таких как фруктовая муха личинкакоторый имеет самый большой разбор всего мозга, описанный на сегодняшний день. «Сейчас мы находимся под революцией в картировании мозга», – говорит Барабаси.