Самая эволюционно древняя часть нашего мозга - это та часть, о которой мы знаем меньше всего.
Человеческая подкорка расположена глубоко в центре мозга и обрабатывает все, от наших основных чувств до долгосрочных воспоминаний.
Дисфункция подкорки связана с многочисленными расстройствами мозга и психического здоровья, включая болезни Хантингтона и Паркинсона, шизофрению и депрессию.
Наше новое исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience , раскрывает новый атлас подкорки головного мозга человека, раскрывая поразительно сложную иерархическую структуру и 27 новых подкорковых областей.
Отображение неизведанного
Картография мозга - это древняя наука о создании карт для мозга.
Начиная с XIX века картографы мозга в основном сосредоточились на картографировании территорий, регионов и сетей самого внешнего слоя человеческого мозга, известного как кора головного мозга.
В результате подкорка превратилась в неизведанную terra incognita.
Из-за нехватки подкорковых атласов многие попытки построить схему соединений мозга, известную как человеческий коннектом, часто исключают подкорку.
Кроме того, для выбора наилучшего места для фокальной терапии, нацеленной на подкорку, например, для глубокой стимуляции мозга (DBS), требуются подробные подкорковые атласы для обеспечения точного нацеливания.
Это включает имплантацию электродов в мозг пациента и электрическую стимуляцию подкорковых мишеней для лечения симптомов болезни Паркинсона, эпилепсии и некоторых психоневрологических расстройств.
Без атласа определить цели стимуляции может быть непросто.
Наша команда использовала сканирование функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) с высоким разрешением более 1000 человек, чтобы нанести на карту самый подробный на сегодняшний день подкорковый атлас.
Наш новый атлас раскрывает поразительно сложную организационную архитектуру, которая охватывает четыре иерархических уровня. Предоставлено: Мельбурнский университет.
Архитектура подкорки
Наша исследовательская группа обнаружила 27 новых территорий подкорки человеческого мозга, каждая из которых имеет четкие границы и выполняет определенную функцию.
Но наш новый атлас раскрывает поразительно сложную организационную архитектуру, которая охватывает четыре иерархических уровня.
Удивительно, но границы, разделяющие некоторые области, сместились, когда людей во время сканирования мозга попросили выполнять сложные задачи, требующие когнитивного развития.
Это означает, что эти территории и области подкорки динамичны и могут реорганизовываться в зависимости от действий и мыслей человека.
Новый атлас представляет собой несколько лет работы по картированию функциональных областей одной из оставшихся неизученных областей человеческого мозга.
Атлас, который стал возможен благодаря высококачественному сканированию мозга, предоставленному в рамках проекта Human Connectome Project, изначально был нанесен на карту с помощью сканирования мозга с помощью МРТ-сканера 3 Тесла - такого типа сканера обычно можно найти в большинстве радиологических отделений больниц.
В нашем исследовании для воспроизведения атласа использовался сканер с высокой напряженностью поля 7 Тесла, открывающий новые области с беспрецедентной детализацией.
Важно отметить, что подкорковый атлас предоставляет нейробиологам новые возможности для изучения функции подкорки головного мозга при здоровье и болезнях.
