Словарный запас: КОННЕКТОМ
Strelka MagazineКто и зачем сейчас строит карту головного мозга.
ЧТО НАПИСАНО В СЛОВАРЕ
Коннекто́м (от англ. connection) — полное описание структуры связей в нервной системе организма. (Yourdictionary.com)
ЧТО ГОВОРЯТ ЭКСПЕРТЫ
Анастасия Туренко, биолог, сотрудник Института цитологии
Термин «коннектом» применим не только к человеку, но и животным с менее сложной нервной системой и отображает все нейронные связи в организме.
Нервная система состоит из огромного количества клеток. Эти клетки — нейроны. Нейроны имеют отростки — аксоны и дендриты, которые соединяются с отростками других нейронов. Откуда и куда идут эти отростки, как они между собой соединяются, какие трёхмерные структуры они образуют — всем этим занимается наука коннектомика.
Описать расположение и соединения всех нейронов весьма проблематично, так как они соединяются между собой разными способами. Соединение между нейронами называется синапсом. Синапсы могут быть разными — механическими, как рукопожатие; химическими — отростки не дотрагиваются друг до друга, но передают сигнальные молекулы; электрическими — передача заряда наподобие электросети. Определяя один вид связи, мы теряем информацию о других, так как методологически сложно зарегистрировать все взаимодействия. Кроме того, мозг — орган довольно большой. Клеток и связей между ними невероятное количество. Только сбор данных занял бы годы, обработка данных затруднена, нет алгоритма обработки, так как слишком много параметров нужно учесть и изучить те, про которые мы ещё даже не знаем. Кроме того, архитектура головного мозга человека — индивидуальна, то есть каждый коннектом уникален.
Первым был описан коннектом круглого червя — нематоды Caenorhabditis elegans. Только на него ушло около десяти лет. С. elegans выбрали не случайно: каждая их особь имеет постоянное количество клеток, нервная система довольно проста и имеет постоянное количество нейронов. Это делает нематоду прекрасным модельным объектом. Сейчас же идёт работа над коннектомом плодовой мушки — Drosophila melanogaster.
Проект «геном человека» прямо или косвенно привёл к появлению генетических паспортов и персонифицированной медицине, генной терапии и генной инженерии. Проект «коннектом человека» откроет новые грани строения и функционирования человеческого мозга, сможет ответить на вопросы: что такое мышление и психика? что такое память?
Илья Захаров, научный сотрудник лаборатории возрастной психогенетики Психологического института РАО
Термин «коннектом» был предложен в 2005 году для описания полной карты нейронных связей в мозге. Среди терминов-аналогов можно вспомнить английский термин connectivity, который, к сожалению, не имеет пока хорошего русского перевода. Также в качестве замены используется слово «связность». «Коннектом» был предложен по аналогии с термином «геном».
Задача учёных — попытаться получить коннектом, то есть построить полную карту нейронных связей. Делать это сейчас пытаются на разных уровнях: от анатомических карт связей между отдельными нейронами до анализа функциональных связей между крупными структурами на уровне МРТ. Если говорить про построение коннектома на клеточном уровне, там используются потрясающие методы: трёхмерные карты связей восстанавливают на основании отдельных срезов нервной ткани толщиной иногда не более 10 наномикронов. С функциональным коннектомом сложнее: тут приходится опираться на совпадение каких-то характеристик активности в разных областях мозга в одно и то же время. Данные такого типа более косвенные, поэтому процесс определения коннектома идёт медленно. Исследователи пытаются его построить для того, чтобы разобраться в мозге как в целостной структуре.
Ранние методы предполагали скорее анализ отдельных структур. Более систематический взгляд на мозг позволит увидеть больше различий в индивидуальных характеристиках работы мозга, а также разобраться в особенностях работы мозга людей с неврологическими или психиатрическими диагнозами. При этом существуют и более принципиальные вопросы, которые касаются функционирования нервной системы вообще. Для решения таких фундаментальных вопросов могут использоваться и животные модели, например хорошо известная модель нервной системы червя C. elegans. В его случае исследователям как раз удалось построить полную анатомическую модель соединений, которую сейчас пытаются связать с поведением. К сожалению, ввиду сложности нервной системы даже червя, прогресс в этой области идёт медленнее, чем хотелось бы многим футуристам. Построение коннектома человека станет основой для интеграции разных данных о работе мозга, которые получены в настоящее время. Это будет первый шаг на пути к пониманию одного из самых сложных объектов во вселенной — нашего мозга.
ПРИМЕРЫ УПОТРЕБЛЕНИЯ
ТАК ГОВОРИТЬ ПРАВИЛЬНО
Путь к человеческому коннектому более или менее ясен, это действительно очень длинный путь. ( Lenta.ru)
Исследование коннектома человека важная область научных знаний. (Анастасия Туренко)
ТАК ГОВОРИТЬ НЕПРАВИЛЬНО
Коннектом поставил перед собой задачи определить нейронные связи человека. (Пояснение: коннектом не может ставить задачи, а вот перед проектом по построению коннектома можно поставить задачи.) (Илья Захаров)
В лаборатории выделили коннектом человека. (Пояснение: выделить — это избрать из чего-то. Коннектом — это и есть вся сеть нейронов.) (Анастасия Туренко)
Текст: Александра Сивцова
Читайте также: