La carte la plus complète du cortex cérébral qui a déjà été tracée a été dévoilée cette semaine dans La nature . Pas moins de 97, distinctes, des régions précédemment non décrites ont été trouvées.

Une carte montrant certaines des 180 régions corticales.

Crédit d'image: Matthew Glasser, Ph.D., David Van Essen, Ph.D., Université de Washington

Le cortex cérébral - la partie externe du cerveau mammalien - est une couche de matière grise de 2 à 4 millimètres.

Cette formation densément pliée de cellules est fortement impliquée dans un certain nombre de tâches, y compris l'attention, la mémoire, la perception, la conscience, la conscience, la pensée et la langue.

Au cours du dernier siècle, les neuroscientifiques ont divisé le cortex en plus petites sections de fonctionnalité discrète.

Bien que le cerveau soit connu pour fonctionner, beaucoup, dans son ensemble, le diviser en morceaux de taille permet de comprendre comment il peut créer une activité aussi complexe.

La recherche révolutionnaire nous fournit la carte la plus complexe du cortex cérébral à ce jour.

Les premières études du cortex et les tentatives de compréhension de son organisation reposent sur des mesures uniques - par exemple, en examinant les types de cellules dans les cerveaux post-mortem.

Bien que ces études aient permis aux scientifiques de décrire des zones distinctes, la précision a été remise en question et la capacité de comparer les structures entre les cerveaux a été manquante.

Logiciels, scans et cartes de cerveau

Les scientifiques, financés par les National Institutes of Health à travers son Human Connectome Project (HCP), se sont mis à mettre ces images floues du cerveau dans une focalisation beaucoup plus nette.

Pour développer une image plus détaillée des régions corticales, ils utilisaient un certain nombre de techniques de pointe et les superposaient.

Le travail a été réalisé par David Van Essen, Ph.D., et Matthew Glasser, Ph.D., de l'Université de Washington à St. Louis, MO, et leurs collègues.

Les chercheurs ont développé un logiciel capable de cartographier les zones du cerveau en compilant les données à partir d'un grand nombre de scans cérébrales non invasifs mais précisément alignés d'imagerie par résonance magnétique (IRM).

Au total, ils ont utilisé des scans de 210 participants sains. La technologie d'imagerie traçait l'architecture corticale et son activité, sa connectivité et sa topographie. Les mesures incluaient la teneur en myéline du cortex - un composant gras important pour la transduction du signal - et l'épaisseur du cortex. En outre, les analyses fonctionnelles de l'IRM (IRMF) ont été prises à la fois pendant les tâches et au repos.

Diviser l'esprit

Glasser et son équipe ont cherché des zones du cortex où deux ou plusieurs propriétés ont changé; Ce sont les frontières de la carte. Il dit: "Si vous ramenez le long de la surface corticale, à un moment donné, vous allez arriver à un endroit où les propriétés commencent à changer et où plusieurs propriétés indépendantes changent au même endroit".

La meilleure carte du cortex avant cette avance a décrit 83 zones, toutes reconfirmées par la nouvelle méthodologie, avec l'ajout de 97 domaines entièrement nouveaux à la science.

Chacune des 97 nouvelles régions contient des cellules avec une connectivité, une structure et une fonction similaires qui diffèrent de leurs voisins.

Les résultats ont ensuite été vérifiés en utilisant un autre échantillon de 210 participants sains. Lors de l'exécution du logiciel sur le cerveau frais, certaines régions corticales se trouvaient dans des positions légèrement différentes ou de tailles subtilement différentes chez certains individus. Cependant, le logiciel était toujours capable de réajuster ces modifications et de les mapper avec précision.

La capacité de discriminer les différences individuelles dans l'emplacement, la taille et la topologie des zones corticales à partir des différences dans leur activité ou leur connectivité devrait faciliter la compréhension de la façon dont chaque propriété est liée au comportement et aux bases génétiques ".

Matthew Glasser, Ph.D.

La carte a le potentiel de répondre, ou du moins aider à répondre, certaines des questions plus ésotériques que les neurosciences ont à propos des différences interpersonnelles; Questions relatives aux différences interpersonnelles, et les capacités intellectuelles et créatives, par exemple.

Voici une courte vidéo, produite par La nature , Qui explique brièvement les nouvelles constatations:

L'avenir des cartes du cerveau

Rien n'est parfait, bien sûr, et la carte a certaines limites. À titre d'exemple, il a peu à dire sur l'activité biochimique du cerveau, ou l'activité des neurones individuels dans ces zones nouvellement définies.

Rex Jung, neuropsychologue à l'Université du Nouveau-Mexique à Albuquerque, a parlé à La nature À propos de la carte corticale, il dit: "Il est analogue à avoir une fantastique carte Google Earth de votre quartier, jusqu'à votre arrière-cour individuel. Pourtant, vous ne pouvez pas vraiment voir comment vos voisins se déplacent, où ils vont ou quel genre Des emplois qu'ils ont."

Les lacunes, la nouvelle carte et le logiciel associé sont certainement un énorme bond en avant. Glasser ne prévoit pas s'arrêter ici non plus. Il dit: "Nous pensons à cela en tant que version 1.0. Cela ne signifie pas que c'est la version finale, mais c'est une carte bien meilleure que celle que nous avions auparavant".

Les chercheurs prédisent qu'au fur et à mesure que la technologie avance, chacune des subdivisions identifiées jusqu'à maintenant sera divisée en sous-sections toujours plus petites, car la sensibilité aux instruments s'améliore.

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