מדעני דארטמות' יצרו תבנית חדשה של המוח האנושי

תבנית משטח קליפת המוח המעודכנת משפרת את המיפוי של פעילות המוח.

המוח האנושי ממלא תפקיד חיוני בניהול פונקציות חיוניות כמו תפיסה, זיכרון, שפה, קוגניציה, תודעה ורגשות.

כדי להבין כיצד פועל המוח, מדענים משתמשים לעתים קרובות בהדמיה עצבית כדי לתעד את פעילות המוח של המשתתפים כאשר המוח מבצע משימה או במנוחה. תפקודי המוח מאורגנים באופן שיטתי על קליפת המוח, השכבה החיצונית של המוח האנושי. חוקרים משתמשים לעתים קרובות במה שנקרא "מודל משטח קורטיקלי" כדי לנתח נתוני הדמיה עצבית ולחקור את הארגון התפקודי של המוח האנושי.

לכל מוח יש צורה אחרת. כדי לנתח נתוני הדמיה עצבית של מספר אנשים, החוקרים צריכים לרשום את הנתונים באמצעות אותה תבנית מוח, המאפשרת זיהוי של אותו מיקום אנטומי על מוחות שונים, למרות שלמוח יש צורות שונות. מיקומים אלו ידועים כ"קודקודים".

במהלך 25 ​​השנים האחרונות, היו מספר חזרות של תבניות כאלה, ותבניות משטח קליפת המוח הנפוצות ביותר כיום מבוססות על נתונים שנאספו מ-40 מוחות.

הקדמה של "ממוצע ה-OpenNeuro"

כעת, חוקרי Dartmouth יצרו תבנית משטח קליפת מוח חדשה בשם "OpenNeuro Average", או בקיצור "onavg", המספקת יותר דיוק ויעילות בניתוח נתוני הדמיה עצבית.

הממצאים מתפרסמים ב שיטות טבע.

"תבנית משטח קליפת המוח שלנו, onavg, היא הראשונה לדגום חלקים שונים של המוח באופן אחיד", אומר הסופר הראשי Feilong Ma, עמית פוסט-דוקטורט וחבר במעבדת Haxby במחלקה לפסיכולוגיה ומדעי המוח בדארטמות'. "זו מפה פחות מוטה ויעילה יותר מבחינה חישובית."

הצוות בנה את התבנית המבוססת על האנטומיה של קליפת המוח של 1,031 מוחות מ-30 מערכי נתונים ב-OpenNeuro, פלטפורמת קוד פתוח בחינם לשיתוף נתוני הדמיה עצבית. לדברי השותפים, זוהי גם תבנית פני השטח הראשונה של קליפת המוח המבוססת על הצורה הגיאומטרית של המוח.

לעומת זאת, תבניות קודמות דגמו חלקים שונים של קליפת המוח בצורה לא אחידה והתבססו על צורה דמוית כדור כדי להגדיר את מיקומם של קודקודים בקליפת המוח, מה שהביא להטיות בהתפלגות הקודקודים.

עם תבנית onavg, נדרשים פחות נתונים לניתוח.

"זה מאוד יקר להשיג נתונים באמצעות הדמיה עצבית ועבור חלק מהאוכלוסיות הקליניות – כמו אם אתה חוקר מחלה נדירה – זה יכול להיות קשה או בלתי אפשרי להשיג כמות גדולה של נתונים, כך שהיכולת לגשת לתוצאות טובות יותר עם פחות נתונים הוא נכס", אומר Feilong. "עם שימוש יעיל יותר בנתונים, התבנית שלנו עשויה להגדיל את יכולת השכפול והשחזור של תוצאות במחקרים אקדמיים."

השלכות ותרומות רחבות יותר

"אני חושב ש-onavg מייצג התקדמות מתודולוגית שיש לה יישומים רחבים בכל ההיבטים של מדעי המוח הקוגניטיביים והקליניים", אומר מחבר שותף ג'יימס האקסבי, פרופסור במחלקה לפסיכולוגיה ומדעי המוח ולשעבר מנהל המרכז למדעי המוח הקוגניטיביים ב- דארטמות'.

לדבריו, ניתן להשתמש בתבנית משטח קליפת המוח שלהם למחקרים על ראייה, שמיעה, שפה והבדלים אינדיבידואליים, כמו גם על הפרעות כמו אוטיזם ומחלות ניווניות כמו אלצהיימר ופרקינסון.

"אנחנו חושבים שתהיה לזה השפעה רחבה ועמוקה בתחום", אומר הקסבי. Jiahui Guo, פוסט-דוקטורט לשעבר במדעי הפסיכולוגיה והמוח ועוזר פרופסור בבית הספר למדעי ההתנהגות והמוח באוניברסיטת טקסס בדאלאס, ומריה אידה גוביני, פרופסור חבר במחלקה למדעי הרפואה והכירורגיה באוניברסיטה מבולוניה, תרמה גם היא למחקר.