Архитектура коркового коннектома головного мозга определяет когнитивные способности
Architecture of the cerebral cortical association connectome underlying cognition. Mihail Bota, Olaf Sporns, Larry W. Swanson. PNAS. 2015. Vol. 112. No 16. E2093–E2101.
Авторы сообщают, что они смогли составить коннектом (описание структуры связей) нейронов головного мозга крысы, которые отвечают за когнитивные функции животного. Для этого понадобилось проанализировать около 16000 экспериментов и работ в данном направлении, чтобы успешно составить полную карту когнитивных нейронов мозга грызуна. В ходе работы специалисты выделили 73 группы нейронов и разбили их на несколько категорий, в частности, на те, которые отвечают за обработку визуальной, слуховой и вкусовой информации. Внутренняя оболочка коры мозга состоит из двух локальных сетей: одна отвечает за зрительное восприятие и обучение, другая – за физическую работу мускулов и органов тела. Еще две локальные сети образуют внешнюю оболочку – одна из них в ответе за обоняние, другая собирает и «осмысливает» данные из остальных трех сетей. Кроме локальных сетей существуют так называемые «транспортные узлы» («хабы»), расположенные на пересечении путей функционирования нейронов различных видов. Такие узлы являются ключевыми центрами нейротрафика, связывающие между собой локальные сети мозга. Именно повреждение «хабов» является причиной таких нейродегенеративных заболеваний, как болезнь Альцгеймера и эпилепсия. Авторы отмечают, что кора головного мозга работает как мини-Интернет. Интернет состоит из бессчетного числа локальных сетей, которые связаны с более крупными региональными сетями и, в итоге, – с основной интернет-магистралью. Мозг функционирует точно так же. Авторы высказывают надежду, что их исследование крысиного мозга, соотнесенное с исследованиями мозга человека, позволит лучше разобраться в функциях и назначении каждого типа нейронов, а также значительно продвинуться в поисках лечения различных дегенеративных расстройств у людей.
В.В. Стрекопытов