18新利最新登入大脑映射是如何工作的

科学家们用许多方法来研究大脑的结构和功能。健康大脑的拍照和比较他们的大脑。新利国际网站品牌官网此外,他们检查了来自人类,大脑灵长类动物和小型哺乳动物和尝试理解小无脊椎动物的神经系统是如何工作的。18新利最新登入在微观层面上,他们也检查神经元。

这里有一些工具用于大脑映射。这些技术以大脑的图像:

这些技术研究大脑活动:

新方法使研究人员看到所有的神经元之间的连接在一个完整的大脑。这个分支的研究——神经。大脑的“线路图”被称为连接体【来源:李奇曼]。“直到最近,我们没有希望得到这些电路图,”杰夫•里奇曼说哈佛大学生物学家领导的小组开发了一些新技术。“我们可以看到单个细胞,但从不他们所有人。”

一个这样的技术,被称为大脑彩虹,标签每个神经元在活体动物的大脑不同的颜色。通过生成图像的动物的大脑,科学家可以看到在哪里以及如何神经元互相连接。18新利最新登入随着动物的增长和年龄,他们还可以观察神经元改变连接。18新利最新登入

另一种技术使用ATLUM,或自动tape-collecting车床超微切片机。这台机器读取大脑的接线图。“我们做一些类似于削一个苹果,”里奇曼解释道。“我们基本上刮掉一个螺旋削减我们大脑在车床旋转,把这个丝带组织到磁带上。我们最终会得到一个巨大的长带,这是整个大脑。使用一个电子显微镜,我们将图片看到连接的结构。”

到目前为止,只使用大脑彩虹和ATLUM与相对较小的大脑研究动物,如老鼠。

所以,有什么意义?什么,如果有的话,可以映射完成吗?学习我们可以从映射人类的大脑在下一页。

为什么科学家承担艰巨的任务的大脑映射?利希特曼说,答案很简单:了解我们的大脑更密切。我们从来没有见过一个图的所有的大脑中的神经元连接。18新利最新登入正如杰夫·里奇曼所说,“我们的很多思考的大脑是基于不完整的知识实际上是什么。所以我们希望看到实际的样子。”

大脑的接线图可以帮助我们更好地理解我们如何学习和适应,里奇曼说。18新利最新登入“我们一开始不太适应环境比其他任何动物。我们成年人的时候,我们可以使用的工具,我们的遗传基因不可能教我们的神经系统使用——像ipod。没有其他动物能做到这一点。在我们的发展,我们必须线自己能够使用这些机器。”

大脑映射也是医生的实际应用。神经外科医生使用大脑映射计划更安全的手术。一个治疗癫痫,例如,消除了影响大脑的一部分。使用功能性核磁共振和脑电图,外科医生可以定位癫痫中心的病人的大脑,以及活跃的地区在说台词,做动作,毫米。这些图片告诉医生离开,怎么就断了。

大脑成像不仅用于治疗。它是用于诊断神经退行性疾病如帕金森症和阿尔茨海默氏症(来源:威尔逊)。使用标签技术像宠物一样,医生找滴在特定的大脑化学物质,或者他们可以使用核磁共振检查显示领域的铸件组织的损失。18新利最新登入随着时间的推移,医生可以绘制大脑的样子一样疾病进展或治疗方法[来源:神经退行性疾病研究所]。

发育障碍等自闭症或许在大脑的结构基础。里奇曼指出,自闭症被认为涉及一系列错误的神经元之间的连接。运用大脑彩虹鼠标自闭症患者,研究人员可能会看到接线图发展找出,如果连接时出错。18新利最新登入

科学家们还试图说明大脑的各种精神疾病的影响,获得了一些成功。对这些患者大脑成像显示结构异常。例如,结构磁共振成像显示18新利最新登入精神分裂症病人失去物质时间和前额叶皮层随着时间的推移[来源:拉波波特]。这些发现还没有导致治疗。

恐慌症,双相情感障碍,抑郁症、焦虑、饮食失调和正在使用不同的大脑成像技术检查,但是我们怎么解释科学家们发现呢?18新利最新登入更重要的是,我们能看到它们吗?找出在下一页。

Neuroinformatics地方我们对大脑的所有数据互联网在可用的形式。数据包括图片、模型的神经元的行为和地图基因“打开”在不同的大脑区域。通过数据共享和搜索,大脑研究人员可以利用彼此的研究和探索更多的奥秘。

工程师正在编写软件来帮助大脑研究者分享和比较数据。现在软件分析,例如,是否阿尔茨海默氏症患者不同的核磁共振大脑尺寸和形状也有类似的功能。是男性与一个特定的脑部结构倾向于双相情感障碍?这个问题,和很多人一样,总有一天会被计算机程序,回答re-analyze图片过去的病人而不是通过研究新的。

以下的例子脑图谱,研究人员可以回答我:

图像并不是唯一的信息来源。18luck手机登录这里是数据库大脑研究者使用的例子:

现在我们可以绘制人类的大脑,我们已经走了多远?18新利最新登入我们做了吗?我们甚至关闭吗?找出在下一页。

数量足够大的大脑成像后生成的统计数据,研究人员让复杂的大脑地图。有地图,说明我们失去大脑随着年龄增长,艾滋病的进展和我们使用甲基苯丙胺。

人类大脑的一个完整的地图什么样子?这取决于你的兴趣。如果你渴望知道大脑的结构,你可能希望看到假设谷歌地球版本,就可以开始我们的皮质和放大的图片神经元数量888898432857。

这个完成,谷歌地球的地图类型是停滞在许多点。这样的观点是所有的人类大脑神经元的成像和他们联系。即使在鼠标的得到这些数据,哈佛大学生物学家利希曼说。在速度ATLUM和电子显微镜现在工作,得到一个地图的相互连接的神经元在老鼠大脑将200000周,李奇曼估计。数据将是“比互联网上所有的数据,比世界上所有的所有库中的数据,”他说。“目前,这种存储在电脑上可能不完全符合的任务。”的only "brain" for which we have a complete map of interconnecting neurons belongs to秀丽隐杆线虫,“蠕虫一毫米长,有300神经细胞,”里奇曼说。

再一次,你定义一个完整的大脑地图取决于你的兴趣。例如,如果你是一名神经精神病学家,一个完整的大脑可能会延时图像地图显示大脑中双相情感障碍展开从出生到第一个症状和什么锂停止这一进程。18新利最新登入

对你来说可能还不够。你可能想知道大脑的每一英寸的功能。不幸的是,这是不可能的。我们不能捕捉功能发生的太快或太慢,神经生物学家查尔斯·威尔逊说。其他进程花上一辈子的时间。没有成像研究的人出生来死亡。“没有处理的方法,我们知道每次的兴趣。没有方法我们知道处理超过一小块,”威尔逊说。在这一点上,李奇曼说目前没有工作进行整合所有这些映射成一个。

但是没有根本原因最终我们不能有任何或所有这些地图,威尔逊说。“这些问题都是实际技术问题,是可以克服的。与任何地图,如果你从一个粗糙的地图,这是比没有地图。你不需要一个新的地图。你只是将信息添加到旧地图,18luck手机登录使之更完善。我们不会有一天醒来,都这样。我们要添加一点今天,明天,和在某种程度上,我们会说,“哇,这是开始看起来不错。”

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