브레인 맵핑

Brain mapping
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브레인 맵핑
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뇌 매핑은 (생물학적) 양이나 성질을 (인간 또는 비인간) 뇌의 공간적 표현에 매핑하여 지도를 만드는 것을 전제로 하는 일련의 신경과학 기술입니다.

정의에 따르면 2013년에 학회에 의해 브레인 매핑과 Therapeutics, 두뇌 지도 구체적으로, 요컨대, 해부학의 연구와 뇌와 척수의 영상, 면역 조직 화학, 분자의 사용을 통해 함수로;optogenetics 줄기 세포와 세포 생물학, 공학, 완벽한 정의된다(SBMT) 설립되었다.urop생명공학, 나노테크놀로지입니다.

개요

모든 신경영상은 뇌 지도의 일부로 간주됩니다.뇌 매핑은 뇌 영역에 행동을 투영(측정)하는 것과 같은 추가(이미징 또는 비이미징) 데이터 처리 또는 분석 결과로 보완되는 뇌 이미지를 생성하는 더 높은 형태의 신경 이미징으로 생각할 수 있습니다(fMRI 참조).이러한 지도 중 하나인 커넥토그램은 동그라미 주변의 피질 영역을 엽으로 정리한 것입니다.링 내의 동심원은 피질 두께나 곡률 등 다양한 일반적인 신경학적 측정을 나타냅니다.원의 중심에는 백질섬유를 나타내는 선이 피질영역간의 연결을 나타내고 있으며, 부분 이방성과 [1]연결강도에 의해 가중치가 부여되어 있다.고해상도에서 뇌 지도는 코넥텀이라고 불린다.이러한 지도는 뇌의 개별 신경 연결을 통합하며 종종 배선 [2]다이어그램으로 제시됩니다.

뇌 매핑 기술은 지속적으로 발전하고 있으며, 이미지 획득, 표현, 분석, 시각화 및 [3]해석 기술의 개발과 정교화에 의존합니다.기능적 및 구조적 신경영상은 뇌 매핑의 매핑 측면의 핵심이다.

일부 과학자들은 사랑이나 음악적 능력, 특정 기억과 같은 "뇌의 일부"를 책임지는 부분을 발견하는 것과 같은 과학 저널과 대중 매체에서 제기된 뇌 이미지 기반 주장을 비판해왔다.단일 복셀에 수십만 개의 뉴런을 포함한 많은 매핑 기술은 비교적 낮은 분해능을 가지고 있습니다.많은 기능들은 또한 뇌의 여러 부분들을 포함하고 있는데, 이것은 이러한 종류의 주장이 아마도 사용된 장비로는 입증될 수 없고, 일반적으로 뇌 기능이 어떻게 분할되는지에 대한 잘못된 가정에 기초한다는 것을 의미한다.대부분의 뇌 기능은 넓은 지역이 아니라 아주 작은 수의 개별 뇌 회로를 통해 훨씬 더 세밀한 측정으로 측정한 후에만 정확하게 설명될 수 있습니다.이러한 연구의 대부분은 또한 샘플 크기가 작거나 장비 교정이 불량하여 재현할 수 없는 기술적 문제가 있습니다. 즉, 선정적인 저널 기사나 뉴스 헤드라인을 작성하기 위해 고려사항이 무시되기도 합니다.어떤 경우에 뇌 지도 기술은 과학적으로 [4][page needed]검증되지 않은 방식으로 상업적 목적, 거짓말 탐지 또는 의료 진단을 위해 사용됩니다.

역사

1980년대 후반 미국에서는 미국 국립과학원 의학연구소가 다양한 [5][page needed]기술에 걸쳐 신경과학 정보를 통합하는 것의 가치를 조사하기 위한 위원회를 설립하도록 의뢰되었다.

특정 관심사는 구조 및 기능성 자기공명영상(fMRI), 확산 MRI(dMRI), 자기뇌영상(MEG), 뇌파영상(EEG), 양전자방출단층촬영(PET), 근적외선분광학(NIRS) 및 기타 비침습적 스캐닝 기법을 사용하여 해부학, 생리, 관류, 관류 및 표현형을 지도화하는 것이다.인간의 뇌에서요.건강한 뇌와 병든 뇌 모두 정신분열증, 자폐증, 임상 우울증과 같은 다양한 집단의 기억, 학습, 노화, 약물 효과를 연구하기 위해 매핑될 수 있다.이것은 인간 두뇌 프로젝트의 [6][page needed]설립으로 이어졌다.또한 외상성 [7]뇌손상을 이해하고 뇌손상 [8][9]치료를 개선하는 데 필수적일 수 있습니다.

일련의 회의에 이어, ICBM(International Consortium for Brain Mapping)이 [10][page needed]발전했다.궁극적인 목표는 유연한 컴퓨터 두뇌 지도를 개발하는 것입니다.

성과

다음 항목도 참조하십시오.신경과학 데이터베이스 목록
Eyewire Museum은 마우스 망막 [11]세포의 데이터를 시각화하는 대화형 디지털 카탈로그입니다.

인터랙티브 및 시민 과학 웹사이트인 Eyewire는 쥐의 망막 세포를 지도화하고 2012년에 시작되었다.2021년, 가장 포괄적인 인간 두뇌의 3D 지도가 미국의 한 IT 회사에 의해 출판되었습니다.이것은 뉴런과 그 연결과 혈관을 보여주고 뇌의 백만분의 1의 다른 구성 요소들을 보여준다.지도는 1mm 크기의 조각을 5000나노미터 이상의 얇은 조각으로 잘라 전자현미경으로 스캔했다.대화형 맵에는 1.4페타바이트의 스토리지 [12][13]공간이 필요했습니다.약 두 달 후, 과학자들은 원숭이 뇌의 완전한 뉴런 수준 분해능 3D 지도를 100시간 이내에 새로운 방법으로 촬영했다고 보고했다.압축해도 전체 [14][15]맵이 1페타바이트 이상의 스토리지 공간을 차지하기 때문에 3D 맵의 극히 일부만 공개했습니다.

2021년, 동물의 뇌가 평생 동안 어떻게 변화하는지 보여주는 최초의 코넥텀이 보고되었다.과학자들은 각각 다른 [16][17]발달 단계에 있는 8마리의 등원성 C. 엘레건스 벌레의 뇌 전체를 매핑하고 비교했다.올해 말 과학자들은 전자현미경 검사와 뇌궁 영상을 결합해 포유류의 신경회로의 발달을 처음으로 보여줬다.그들은 10마리의 개별 [18]생쥐의 CNS와 근육 사이의 완전한 배선도를 보고했다.

8월 2021년에서, MICrONS 프로그램, 2016,[19]에 출범한 과학자들은 기능 connectomics 그"주로 시각 피질에서 마우스를 자연 영화와 파라메트릭 자극이 본 기록으로 추산되는 7만 5천명 이상의 뉴런(VISp)과 3 높은 시각 영역(VISrl, VISal과 VISlm), 칼슘 영상이 포함되어 있"dataset을 발표했다.[20][21]또한 이 데이터를 기반으로 MICrons Explorer는 [22]"마우스 1차 시각 피질의 6개 층과 3개 상위 시각 영역(LM, AL, RL)에 걸친 해부학적 및 기능적 데이터의 대화형 시각화"를 발표했습니다.

2021년 10월, BRIN Initiative Cell Census Network(BICCN)는 1차 운동 [23][24][25]피질의 세포 유형 조사와 지도책을 포함한 17개의 연구를 통해 전체 마우스(모말리아) 뇌의 지도책을 생성하는 장기 프로젝트의 첫 단계를 마무리했다.

현재 Atlas 도구

완전한 SBMT 정의

해부학의 뇌는 매핑은 서재, 뇌와 척수의 영상(미세한, 내시경과 다중-양식intra-operative 영상 포함), 면역 조직 화학, 분자&optogenetics 줄기 세포와 세포 생물학, 공학(재료, 전기,), 신경 생리학과 할머니는의 사용을 통해 기능이다.otechnology를 선택합니다.

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레퍼런스

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추가 정보

  • 리타 카터(1998).마인드 맵핑
  • F.J. Chen (2006).뇌 지도와 언어
  • F.J. Chen (2006).브레인 맵핑 리서치에 집중하세요.
  • F.J. Chen (2006).브레인 맵핑 리서치의 트렌드.
  • F.J. Chen (2006).브레인 맵핑 연구의 진전.
  • 히라타 코이치(2002년).인간 두뇌 지도의 최근 진보: 국제뇌 전자 지형학회(ISBET 2001) 제12회 세계회의의 진행.
  • Konrad Maurer와 Thomas Dierks(1991)뇌 지도 지도책: 뇌전위 및 유발 전위의 지형 매핑.
  • Konrad Maurer(1989)뇌전위 및 유발 전위의 지형적 뇌지도.
  • 아서 W.토가와 존 C. 마조타(2002).브레인 맵핑: [ Methods.
  • 타츠히코 유아사, 제임스 프리차드, S.오가와(1998).뇌 기능 매핑의 현재 진행 상황: 과학과 응용 프로그램.

외부 링크