脳をマッピングするコネクトーム(2億の接続で左右の半球をつなぐ)

 

いたずらかいいですか? 脳をスキャンするだけで、調べることができます

https://singularityhub.com/2015/10/11/naughty-or-nice-one-brain-scan-is-now-all-it-takes-to-find-out/

安静時の脳の簡単なスキャンにより、科学者は、平均して、あなたがいたずらであるかいい人であるかを推測できます。

「脳機能、接続性、および人々の生活と人格の多くの側面の間の関連性の非常に強力な証拠が見られるようになりました」と、オックスフォード大学の生物医学エンジニアであるスティーブン・スミス博士は述べています。

Nature Neuroscience
で先週公開された驚くほど強い相関関係は、野心的なHuman Connectome ProjectHCP)から最初に現れたものです。これらの接続パターンを性格と行動に関連付けるため。
「私は私のコネクトームです」
いたずらか素敵な神経科-11
脳の複雑な配線:脳梁は、約2億の接続で左右の半球をつなぎます。ここの各ワイヤーペアは、約100万の神経を表します。

2010
年のTEDトークで、MITの計算神経科学者であるセバスチャンスン博士は、コネクトミクスの新生分野を世間の注目を集めました。 1つの文で、スンは2つの挑発的なアイデアに触れました。

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つは哲学的でした。人の自己同一性—私たちの人格、習慣、ライフスタイル、記憶、経験—は、私たちの脳の機能的なつながりに保存されています。統合失調症などの場合のように、コネクトームを破壊すると、コアアイデンティティが失われます。

もう1つのアイデアは、より科学的な予言でした。脳イメージングテクノロジーを進歩させることにより、脳の配線をかつてないほど詳細にマッピングできる可能性があります。探検家が世界の端まで冒険することを可能にした地理的地図と同様に、脳のアトラスは私たちの心の内側の働きの詳細な視覚化を提供することによって神経科学のフロンティアを前進させるかもしれません。

「脳の一部を見るだけの日々は少なくなっています」と、HPCプロジェクトの主任科学者である南カリフォルニア大学のアーサー・トーガ博士は言います。

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年前に4,000万ドルの初期資金で立ち上げられたHPCは、fMRI1,200人の成人の脳をスキャンしています。プロジェクトの主要なブランチは、安静時の脳に焦​​点を当てています。つまり、特定のタスクに集中するのではなく、歩き回ることが許可されている場合です。これらの「静止状態のコネクトーム」は、突然の将来のタスクで効率的に発砲する必要がある場合に、脳のさまざまな領域が「ロックされてロードされた」状態でどのように接続されるかを反映すると考えられています。

(このビデオは、拡散MRIを使用して脳のコネクトームを再構築して視覚化します。)

しかし、それだけではありません。各脳スキャンは、数百の異なる特性によって要約された一連の人口統計および性格データにリンクされています。これらは、IQテストスコア、注意範囲、社会経済的状態などの客観的測定値から、人生の満足度、性格、過去に薬物を使用したか、身体的攻撃性を示したかなどの自己申告の要因にまで及びます。

これは、データマイニングの熟した宝庫です。スミスと彼のチームは深く掘りました。
良い脳、悪い脳

チームは、ある人格や成功要因を他の人格と関連付けることに単に興味があったわけではありません。スミスは、最初から、単一の統合分析を使用して、特定の脳の接続パターンが相関特性の特定のセット(良いか悪いか)に関連付けられているかどうかを確認したいと考えました。

チームは461回のスキャンからデータを取得し、大規模なコンピュータープログラムを実行して、200の異なる地域にわたって脳の安静状態の平均マップを作成しました。次に、すべての参加者において、科学者はそれらの地域が互いにどの程度話し合っているかを調べ、最も強力なリンクがどこにあるのか、接続の強さを効果的に把握しました。
コネクトーム抽出手順:科学者は脳スキャンを数百の領域に分割し、機能検査と呼ばれる手法を使用して機能的な接続を抽出します。
コネクトーム抽出手順:科学者は脳スキャンを数百の領域に分割し、機能解析を抽出するためにトラクトグラフィーと呼ばれる技術を使用します。

最後に、計算ツールの開発において、チームは280の異なる特性を脳スキャンデータのプールに追加し、参加者ごとに正準相関分析を実行しました。これは、数百の複雑な変数を持つデータセット間の関係を発見するのに役立つ統計ウィザードの一種です。

結果は非常に素晴らしく、脳の接続パターンを単一の軸に揃えることができました。一方の端は、より多くの教育、より良い記憶力、身体能力などの肯定的な特性に関連し、他方は、破壊および睡眠の質の低下。

軸の「プラス」側の人々は、記憶、言語、内省、想像力などのより高い認知機能に関連する脳ネットワーク間の強いつながりもありました。

ワシントン大学神経科学者であるマーカス・ライクル博士は、非常に印象的で、安静時の脳のスキャンで非常に多様性を凝縮するのに十分だったと言います。

 

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