Учеными составлена обновленная и самая детальная на сегодняшний день карта коры головного мозга человека.
Об этом сообщил портал N+1 со ссылкой на журнал Nature.
При этом сообщается, что использование алгоритмов машинного обучения позволило идентифицировать на ней 180 структурных участков, вовлеченных в выполнение различных функций, включая 97 прежде неизвестных.
Начиная с XIX века физиологи продемонстрировали, что в коре больших полушарий можно выявить отдельные области, которые реализуют те или иные функции головного мозга – такие как область Вернике и центр Брока, вовлеченные в работу речи. К настоящему моменту идентифицированы десятки таких участков. Однако дальнейшая работа осложнилась отсутствием у них четко определенных визуальных границ: нейроны этих областей объединены не столько по расположению, сколько взаимосвязями, которые могут распространяться очень сложным образом. Наконец, функции той или иной небольшой области могут быть вовсе неизвестными.
Поэтому исследователи из Медицинской школы Университета Дж. Вашингтона обратились к помощи современных алгоритмов машинного обучения. Авторы работы использовали результаты, полученные в ходе реализации проекта по установлению полной «карты» структурных взаимосвязей мозга «Коннектом человека» (Human Connectome Project, HCP). Были получены данные мультимодальной магнитной томографии головного мозга 210 здоровых подопытных обоих полов, выполнявших простые задания.
Информация обрабатывалась полуавтоматической системой, разработанной оксфордскими исследователями во главе со Стивеном Смитом. Алгоритм учитывал характер совместной активации нейронов, гистологические и анатомические особенности: локальную толщину коры и миелинизацию волокон, плотность расположения нейронов и т.д. Он был обучен распознавать и картировать структурно-функциональные участки на множестве томографических снимков.
Исследователям удалось идентифицировать 180 зон коры, из которых 83 уже были известны по предыдущим работам, а 97 – совершенно новые. Характер активации позволил указать на задачи, в которые вовлечены некоторых из них.