Войти
Человеческий Проект Коннекта ( HCP) является пятилетним проектом спонсируемый шестнадцатью компонентов Национальных институтов здравоохранения, раскол между двумя консорциумами научно - исследовательскими институтами. Проект был запущен в июле 2009 года как первая из трех грандиозных задач проекта NIH по нейробиологическим исследованиям. 15 сентября 2010 года NIH объявил, что выделит два гранта: 30 миллионов долларов в течение пяти лет консорциуму во главе с Вашингтонским университетом в Сент-Луисе и Университетом Миннесоты при значительном вкладе Оксфордского университета (FMRIB) и более 8,5 миллионов долларов США. три года консорциуму во главе с Гарвардским университетом, Массачусетской больницей общего профиля и Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе.
Целью проекта Human Connectome является создание «сетевой карты» ( коннектома ), которая прольет свет на анатомические и функциональные связи в здоровом человеческом мозгу, а также для получения совокупности данных, которые будут способствовать исследованиям заболеваний головного мозга. такие как дислексия, аутизм, болезнь Альцгеймера и шизофрения.
Консорциум WU-Minn-Oxford разработал улучшенное оборудование для МРТ, получение изображений и методы анализа изображений для картирования связности в человеческом мозгу при пространственном разрешении, значительно лучше, чем это было доступно ранее; Используя эти методы, консорциум WU-Minn-Oxford собрал большой объем МРТ и поведенческих данных у 1200 здоровых взрослых - пар близнецов и их братьев и сестер из 300 семей - с помощью специального прибора МРТ 3 Тесла. Кроме того, он просканировал 184 объекта из этого пула при мощности 7 Тесла с более высоким пространственным разрешением. Данные анализируются, чтобы показать анатомические и функциональные связи между частями мозга каждого человека, и будут связаны с данными поведенческих тестов. Сравнение коннектомов и генетических данных генетически идентичных близнецов с разнояйцевыми близнецами покажет относительный вклад генов и окружающей среды в формирование мозговых цепей и выявит соответствующие генетические вариации. Карты также прольют свет на то, как организованы мозговые сети.
Используя комбинацию неинвазивных технологий визуализации, включая фМРТ в состоянии покоя и функциональную МРТ, МЭГ и ЭЭГ, а также диффузионную МРТ, WU-Minn будет картировать коннектомы на макроуровне, картируя большие системы мозга, которые могут быть разделены на анатомически и функционально отдельные области, а не на отображение отдельных нейронов.
Десятки исследователей и исследователей из девяти учреждений внесли свой вклад в этот проект. Научно - исследовательские институты включают в себя: Университет Вашингтона в Сент - Луисе, Центр магнитно - резонансных исследований в Университете Миннесоты, Оксфордский университет, Сент - Луис университета, Университета штата Индиана, д'Аннунцио университета Кьети-Пескара, Эрнста Strungmann института, университета Warwick, Advanced МРТ Technologies и Калифорнийский университет в Беркли.
Данные, полученные в результате этого исследования, становятся общедоступными на платформе нейроинформатики с открытым исходным кодом, доступной в Интернете.
Консорциум MGH / Harvard-UCLA сосредоточится на оптимизации технологии МРТ для визуализации структурных связей мозга с помощью диффузионной МРТ с целью повышения пространственного разрешения, качества и скорости. Диффузионная МРТ, используемая в обоих проектах, отображает фиброзные связи мозга на большие расстояния, отслеживая движение воды. Паттерны диффузии воды в разных типах клеток позволяют обнаруживать разные типы тканей. Используя этот метод визуализации, можно отчетливо увидеть длинные отростки нейронов, называемые белым веществом.
Новый сканер, созданный в центре MGH Martinos для этого проекта, «в 4-8 раз мощнее обычных систем, что позволяет получать изображения нейроанатомии человека с большей чувствительностью, чем это было возможно ранее». Сканер имеет максимальную силу градиента 300 мТл / м и скорость нарастания 200 Т / м / с, при проверке значений b до 20000 с / мм2. Для сравнения, стандартная градиентная катушка составляет 45 мТл / м.
Чтобы лучше понять взаимосвязь между мозговой связью и поведением, в проекте Human Connectome будет использоваться надежный и хорошо проверенный набор показателей, которые оценивают широкий спектр человеческих функций. Ядром его батареи являются инструменты и методы, разработанные NIH Toolbox для оценки неврологической и поведенческой функции.
Проект Human Connectome вырос в большую группу исследовательских групп. Эти команды используют стиль сканирования мозга, разработанный Проектом. Исследования обычно включают в себя использование больших групп участников, сканирование мозга участников под разными углами и тщательное документирование расположения структур в мозгу каждого участника. Исследования, связанные с проектом Human Connectome, в настоящее время каталогизируются Координационным центром Connectome. Исследования делятся на три категории: коннекомы здоровых взрослых, данные о продолжительности жизни и коннекомы, связанные с заболеваниями человека. Под каждой из этих категорий находятся исследовательские группы, работающие над конкретными вопросами.
Исследование Human Connectome Project Young Adult предоставило научному сообществу данные о мозговых связях 1100 здоровых молодых людей. Ученые использовали данные исследования, чтобы поддержать теории о том, какие области мозга взаимодействуют друг с другом. Например, в одном исследовании использовались данные проекта, чтобы показать, что миндалевидное тело, часть мозга, необходимая для обработки эмоций, связана с частями мозга, которые получают информацию от органов чувств и планируют движения. Другое исследование показало, что у здоровых людей, которые имели высокую тенденцию к тревожному или депрессивному настроению, было меньше связей между миндалевидным телом и рядом областей мозга, связанных с вниманием.
В настоящее время существует четыре исследовательских группы, которые собирают данные о связях в головном мозге людей, отличных от молодежи. Цель этих групп - определить обычные связи мозга в младенчестве, детстве, подростковом возрасте и старении. Ученые будут использовать данные этих исследовательских групп таким же образом, как они использовали данные исследования молодых взрослых Human Connectome Project.
Четырнадцать исследовательских групп изучают, как связи в мозге меняются в течение определенного заболевания. Четыре группы сосредоточены на болезни Альцгеймера или деменции. Болезнь Альцгеймера и деменция - это болезни, которые начинаются в процессе старения. Потеря памяти и когнитивные нарушения указывают на прогрессирование этих заболеваний. Хотя ученые считают болезнь Альцгеймера заболеванием с определенной причиной, деменция на самом деле описывает симптомы, которые могут быть связаны с рядом причин. Две другие исследовательские группы изучают, как болезни, нарушающие зрение, изменяют взаимосвязь в мозге. Еще четыре исследовательских группы сосредоточены на тревожных расстройствах и большом депрессивном расстройстве, психологических расстройствах, которые приводят к аномальной эмоциональной регуляции. Еще две исследовательские группы сосредоточены на последствиях психоза, симптома некоторых психологических расстройств, при которых человек воспринимает реальность иначе, чем другие. Одна из команд исследует эпилепсию, болезнь, характеризующуюся припадками. Наконец, одна исследовательская группа документирует мозговые связи амишей, религиозной и этнической группы, у которой высокий уровень некоторых психологических расстройств.
Хотя были выдвинуты теории о том, как изменяются мозговые связи при исследуемых заболеваниях, многие из этих теорий были подтверждены данными здорового населения. Например, анализ мозга здоровых людей подтвердил теорию о том, что люди с тревожными расстройствами и депрессией имеют меньшую взаимосвязь между своими эмоциональными центрами и областями, которые управляют вниманием. Собирая данные конкретно от людей с этими заболеваниями, исследователи надеются получить более определенное представление о том, как связи мозга у этих людей меняются с течением времени.
Официально проект еще не объявлен завершенным.
HCP вики - Human Connectome Project wiki
ICA-FIX - Документация по алгоритму ICA-FIX, используемому для данных фМРТ в состоянии покоя.
Сканирование показывает удивительно простую структуру трехмерной сетки - исследование, финансируемое NIH
Организованы ли нейроны как дороги?
