Mózg jak odcisk palca

Mózg i umysł Praktycznie

Badania dowodzą, że działanie mózgu ma więcej cech indywidualnych niż wspólnych dla wszystkich ludzi. Z drugiej strony naukowcy potrafią odnaleźć wzorce pracy neuronów wskazujące, że dana osoba jest np. szczególnie bystra.

 

POLECAMY

Zapraszamy również do zapoznania się z naszym artykułem: "Jak zwiększać wydajność naszego mózgu - fakty i mity".

Gdy myślimy o indywidualnych cechach fizycznych człowieka, bierzemy pod uwagę przede wszystkim twarz. Patrzymy na ułożenie ust, kształt nosa, kolor oczu i odległość między nimi – to one pozwalają nam odróżnić jedną osobę od innych. Kryminolodzy, chcąc wytypować konkretną osobę, używają jako niepowtarzalnych wskaźników odcisków palców czy kodu DNA.

A jak jest w tym aspekcie z ludzkim mózgiem? Czy mózgi różnią się znacząco? Czy można mówić o ich niepowtarzalności? Już od dziesięcioleci naukowcy poszukują takich wzorców ich funkcjonowania, które byłyby wspólne dla wszystkich ludzi. Okazuje się jednak, że nie jest to takie proste – aktywność neuronalna różni się u poszczególnych osób, nawet jeśli wykonują identyczne zadania.

Dlaczego tak się dzieje? Może określone obszary mózgowe u każdego człowieka są połączone w inny sposób i w efekcie inaczej współpracują?

Mózgowe duety

Dokładnie takie pytania postawił sobie zespół Emily Finn z Yale University i dr Xilin Shen z Yale School of Medicine w USA. W badaniu, którego wyniki zostały opublikowane w „Nature Neuroscience”, naukowcy posłużyli się danymi uzyskanymi w ramach Human Connectome Project, którego celem jest stworzenie mapy sieci połączeń mózgowych.

Naukowcy szczegółowo przeanalizowali skany mózgów 126 osób, wykonane za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) podczas kilku badań w ciągu dwóch dni. Dwukrotnie uczestnicy nie otrzymali żadnego konkretnego zadania – mieli po prostu pozwolić swym myślom płynąć. Taki typ badania nazywamy pomiarem aktywności spoczynkowej mózgu. Natomiast w trakcie czterech innych pomiarów badani wykonywali zadania językowe, trenowali pamięć roboczą, oceniali mimikę twarzy innych osób albo poruszali palcami stóp. Do oceny skanów naukowcy wykorzystali „mapę mózgu”, która opisuje go w sposób matematyczny jako sieć i dzieli na blisko 270 obszarów, nazywanych węzłami (patrz aplikacja obok). Analizując połączenia między nimi, opracowali indywidualne „profile” mózgowe uczestników, tj. mapy połączeń między poszczególnymi „węzłami”. Dla każdego badanego naukowcy stworzyli sześć takich profili – po jednym dla każdego pomiaru.

Profile te nie odzwierciedlają połączeń anatomicznych między obszarami mózgu, lecz łączność funkcjonalną. Innymi słowy, połączenia pokazują, w jakim stopniu aktywność różnych, nawet odległych od siebie obszarów koreluje ze sobą podczas wykonywania określonego zadania. Dla wszystkich 126 badanych naukowcy obliczyli, jak silnie sprzężone jest działanie każdej możliwej pary – tak jakby sprawdzali, czy dwaj muzycy grający razem utwór synchronizują się, czy nie. Profile pokazywały zatem nie tylko, czy połączenie istnieje, ale także, jak jest mocne.

Identyfikacja w laboratorium

Finn i Shen chciały sprawdzić, czy z uzyskanych profili uda się odczytać wyjątkowy wzór aktywności mózgu, charakterystyczny dla konkretnej osoby – mózgowy odcisk palca. W tym celu wybierały profil jednego uczestnika, opracowany na podstawie pomiarów wykonanych w stanie spoczynku, i porównywały go ze wszystkimi 126 profilami stworzonymi na podstawie pomiarów wykonanych na przykład podczas zadania motorycznego. Następnie komputer obliczał, który ze 126 profili jest najbardziej podobny do tego wytypowanego do porówna...

Pozostałe 80% artykułu dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.



 

Przypisy

    POZNAJ PUBLIKACJE Z NASZEJ KSIĘGARNI