Vad är en anslutning? De nya hjärnkartorna

Den mänskliga hjärnan är ett av de mest komplexa naturliga systemen som är kända. Detta beror inte helt enkelt på att relativt nyligen teknologisk utveckling har möjliggjort skapandet av adekvata mätverktyg för att studera denna uppsättning organ, inte det faktum att en genomsnittlig mänsklig hjärna hos en vuxen innehåller cirka 80.000.000 neuroner. Nyckeln är hur dessa nervceller kopplar samman.

Som vi kommer se i den här artikeln, begreppet connectome är född för att hjälpa oss att förstå den interna logiken på något så komplicerat som en hjärna.

• Relaterad artikel: "Delar av människans hjärna (och funktioner)"

Vad är anslutningen?

Som vi har sett, finns det ett överväldigande antal nervceller i människans hjärna. Men dessutom, varje neuron kan ansluta till hundratals, tusentals andra neuroner. Dessa anslutningar kan förändras och utvecklas över tiden.

Det kan sägas att om vårt nervsystem fungerar, beror det på att neuronerna kan skicka miljontals nervimpulser till varandra genom dessa kontaktuttag, kallade synapser. Varje neuron, individuellt, är inte kapabel att utföra några av de funktioner som gör det möjligt för oss att tänka, känna eller ens hålla sig vid liv.

En anslutning är då en kartläggning av neurala anslutningar som finns i ett nervsystem eller i en del av ett nervsystem, normalt en hjärna. Under de senaste åren har flera projekt uppstått genom vilka man försöker förstå hur olika delar av nervsystemet fungerar, tack vare dessa representationer.

Strukturella anslutningar och funktionella anslutningar

Vid konstruktion av konektom är det möjligt att beskriva både strukturella anslutningar och funktionella anslutningar. Den första avslöjar allmänna och makroanatomiska mönster för anslutning, normalt uttryckt i buntar av grupperade axoner som går från en del av nervsystemet till en annan region i den senare. Den andra showen fokuserar på detaljer om mindre dimensioner relaterade till sannolikheten för att en grupp neuronala anslutningar skickar vissa nervimpulser till en annan grupp, en anslutning som vanligen görs på ett mer oförutsägbart och avbrutet sätt..

Human Connectome Project

Det är vanligt att jämföra konceptet med kontakt med det hos genomet, vilket i sin tur hänför sig till informationen i en annan typ av biologisk struktur: DNA. På samma sätt som biologiska och vetenskapliga discipliner relaterade till det tjugonde århundradet såg stort hopp om möjligheten att avlägsna den mänskliga genomets interna logik under de senaste åren neurovetenskap och psykologi, samt datavetenskap, har börjat titta på möjligheten att förstå de typiska förbindelserna hos medlemmarna i vår art.

Därför föddes Human Connectome Project i 2009 eller Human Connectome Project, finansierat av medlemmar av National Institutes of Health, i USA. Hänvisningen till detta initiativ med hälsa är uppenbart: det är möjligt att spåra kopplingarna av en hälsosam mänsklig hjärna, men också av en som är associerad med en viss psykisk sjukdom, att på detta sätt lokalisera signifikanta skillnader i hur nervcellerna kommunicerar med varandra i varje enskilt fall.

Det är rimligt att leta efter orsakerna till vissa störningar i detta mönster för anslutning, eftersom det för närvarande är en viktig konsensus kring tanken att mentala processer är mer benägna att få funktionalitetsproblem om de neurongrupper som driver dem är mycket långt ifrån varandra. Ja, eftersom arbetet med dessa avstånd innebär att man antar en högre metabolisk kostnad. Om det i en hjärna är avståndet mellan grupper av neuroner onormalt stort, kan förändringar av uppfattning eller beteende uppträda. Human Connectome Project är fortfarande på gång idag.

Ett fotografi av hjärnan?

Som vi har sett är anslutningen en slags hjärnkarta, och dess existens kan underlätta förståelsen för dess verksamhet. Men av sin natur är det ett verktyg med begränsad effekt.

Detta beror på att nervsystemet, särskilt hjärnan, är ett ständigt föränderligt system. Detta är ett fenomen som kallas neuronal plasticitet, genom vilket någon erfarenhet, oavsett dess betydelse i psykologiska termer, gör mönstren för anslutning och aktivitet hos våra neuroner förändras.

Således kan en kontakt ge en ungefärlig uppfattning om hur vissa beteendemässiga logiker fungerar, effekterna av vissa psykiska sjukdomar och hjärnskador, och kan till och med tjäna till att skapa inlärningssystem av neuralt nätverk i datorer. Faktum är att lovande prestationer redan har gjorts, till exempel att återskapa hjärnans kontakt med en typ av mask, skapa en simulering med honom och få honom att lära sig vissa beteenden precis som ett av dessa djur skulle göra utan programmering eller en kodlinje.

Men ett konektom kan inte användas för att exakt förutsäga beteendet hos en organism med en hjärna som människan eller en liknande komplexitet, eftersom den ständigt förändras. Om vi ​​kan nå den kunskapsnivån verkar det som om det fortfarande finns mycket att göra.