Исследователи проекта Human Brain Project (HBP) выявили семь новых областей инсулярной коры головного мозга человека. Все открытые области уже доступны в виде трехмерных вероятностных карт в атласе мозга Юлиха. Посмотреть их можно через публично доступную инфраструктуру EBRAINS HBP. Результаты проекта опубликованы в научном журнале NeuroImage.
Время рисовать карты мозга
Ученые из Юлихского исследовательского центра и Института исследований мозга К. и О. Фогтов смогли создать уникальную новую вероятностную карту человеческого мозга. Карта учитывает и индивидуальные различия с помощью специальной вычислительной структуры — мозг Юлиха. Новая карта отличается динамичностью и постоянно изменяется, вслед за новыми исследованиями структуры мозга. Авторы уверены, что карта намного точнее отражает и лучше отражает всю природу мозга. Она содержит не только уже известные и исследованные участники, но и указывает ученым на “пробелы”, то есть участки, в которых ещё проведено мало исследований и которые недосконально изучены. Также, благодаря своей структурно-продуманной архитектуре (которая включает в себя моделирование даже отдельных клеток), атлас может способствовать дальнейшему моделированию мозга.
Главный герой
Островковая доля (или островковая кора) – это часть коры головного мозга. Она принимает участие в функционировании сознания: отвечает за восприятие, самосознание и познание. Будучи ответственной за эти функции, островковая кора принимает участие в патопсихологических процессах. Отсюда предположение, что островковая доля играет роль в возникновении и протекании целого ряда психологических состояний: тревожных расстройств и эмоциональной дисфункции. Есть исследования и об активизации островковой коры во время формировании у человека зависимости. Но на этом функции не заканчиваются. Она также ответственная за часть функций, связанных с регуляцией гомеостаза и эмоций.
И хотя у островковой доли много функций, исследователи не стремились изучить её более детально. Поэтому подробной 3D модели составляющих этой важной части головного мозга, у ученых не было. Хотя в различных работах, связанных с когнитивными функциями, такая “карта” островковой доли могла помочь. Напрмер, сделать исследования более эффективными и надежными. И хотя островковая доля была “скрыта” от исследователей под височной долей, в новом проекте её удалось смоделировать.
Теперь по-новому
Команда ученых масштабного международного проекта по изучению мозга Human Brain Project из Университета Дюссельдорфа и Исследовательского центра Юлиха проанализировала фотографии срезов островковой доли десяти человеческих мозгов и использовала статистическое картирование для расчета 3D-вероятностных карт семи новых областей. Карты вероятностей в этом исследовании отражают межиндивидуальную изменчивость и локализацию регионов в трехмерном пространстве.
Области с различиями в цитоархитектуре (то есть с различиями в организации их клеточного состава), вероятно, будут отличаться по функции. Основываясь на этой гипотезе, группа ученых попыталась лучше понять те самые различия в микроструктуре островков. Понять и определить области, которые могут коррелировать с их разнообразной и сложной многофункциональностью. Так авторы исследования и обнаружили, что микроструктура островковой доли обладает значительным разнообразием и широким спектром цитоархитектонических особенностей. Которыми объясняется его сложная организация и функциональное разнообразие.
Применив кластерный анализ, основанный на цитоархитектуре, ученые нашли еще и три вышестоящих микроструктурных кластера. Эти кластеры выявили значительные различия в микроструктуре передних и задних островков, что говорит о систематических функциональных различиях между этими двумя образованиями. Новые карты уже находятся в открытом доступе в многоуровневом атласе устройства человеческого мозга EBRAINS от проекта Human Brain Project. Так авторы работы упрощают и облегчают будущие исследования в области строения головного мозга человека.
