Gehirn Dicke und Konnektivität, nicht nur die Lage, die Korrelation mit Verhalten

Gehirn Dicke und Konnektivität, nicht nur die Lage, die Korrelation mit Verhalten

Die meisten Menschen denken, das Gehirn als in Regionen eingeteilt, die jeweils verantwortlich für verschiedene Funktionen, wie Sprache und Feinmotorik. Eine neue Studie von der Penn State Forscher vermuten, dass es mehr zu der Geschichte: Die Dicke des Gehirns Gewebe und einer Gehirnregion, die Konnektivität kann spielen eine ebenso wichtige Rolle bei der Verknüpfung von Gehirn und Verhalten.

In einer Studie, die die Forscher mit Daten, die der neueste neural imaging-Technologie, festgestellt, dass sowohl eine spezifische räumliche Muster der kortikalen Dicke und funktionelle Konnektivität war signifikant korreliert mit bestimmten Verhaltensweisen. Die kortikale Dicke bezieht sich auf die Tiefe von der äußeren Schicht des neuronalen Gewebe im Gehirn das Großhirn in Höhe von neural computing. Funktionelle Konnektivität wird beschrieben, wie verbunden die Regionen des Gehirns miteinander. Konnektivität beziehen können verbindungen zwischen den einzelnen Neuronen, Gruppen von Neuronen, oder andere Regionen des Gehirns.

Laut Xiao Liu, assistant professor of biomedical engineering und co-Miete von der am Institut für Computational und Data Sciences, neuroscience hat schon lange erkannt, die Verbindung, die zwischen bestimmten Regionen des Gehirns und bestimmte Verhaltensweisen.

„Es ist eine wesentliche Idee in der modernen neuronale Bildgebung, die verschiedene Regionen des Gehirns sind verantwortlich für verschiedene Funktionen,“ Liu sagte. „Wir wissen zum Beispiel, welcher Teil des Gehirns ist zuständig für die Verarbeitung von visuellen Informationen, oder, dass einige Regionen des Gehirns sind mehr verantwortlich für die höhere Ordnung, die mit kognitiven Funktionen. Das stellt das traditionelle neural imaging-Studien, welche versuchen, die Karte die Funktion des Gehirns.“

Allerdings, die bloße Hirn-Lage nicht vollständig erklären, alle verbindungen zwischen Gehirn, Lage und Verhalten, fügte er hinzu.

Die Forscher sagten, dass die kortikale Dicke und die Konnektivität Kontrast zwischen Hirnregionen—mehr speziell zwischen dem low-order-Regionen in Höhe des einfachen sensorischen und Wahrnehmungs-Funktionen und das hohe Bereiche, verantwortlich für high-level-kognitiven Aufgaben—könnte besser erklären, Zusammenhänge mit positiven Verhaltensweisen, wie, wie eine person ausführt, auf das Gedächtnis und kognitive tests, Ihr Gefühl der Zufriedenheit mit dem Leben und Bildungsniveau. Ähnlich wie diese Merkmale korrelieren mit negativem Verhalten, einschließlich Substanzgebrauch, regelwidriges Verhalten und Wut. Diese räumliche Kontrast-Muster ist konsistent zwischen der kortikalen Dicke und funktionelle Konnektivität Messungen, obwohl Sie repräsentieren unterschiedliche strukturelle und funktionale Informationen an das Gehirn.

Liu sagte, dass die Erforschung dieser Gehirn-Funktionen nicht erreicht hätte, ohne neue Techniken und Technologien von big data. In diesem Fall, das Menschliche Connectome Project (HCP) verwendet die neueste Technologie zu sammeln Gehirn Bilder, darunter funktionelle Magnetresonanztomographie oder fMRT—Daten und strukturellen Bildgebung des Gehirns, und Hunderte von Verhaltens -, kognitiven, psychologischen und demografischen Maßnahmen aus einer großen Kohorte von 1.200 Themen.

Die In dieser Studie verwendeten die Forscher Daten von 818 für die Projekt-Teilnehmer, die abgeschlossen alle vier resting-state-fMRT-Sitzungen, die können Bilder des Gehirns, während bei einem ruhenden Zustand. Analyse der verbindungen zwischen Hirnregionen, die Forscher stützte sich auf die fMRT-Technologie, die misst den Blutfluss im Gehirn zu beurteilen, Aktivität. Die Technologie ist den Wissenschaftlern die Möglichkeit zu beobachten, das Gehirn im Ruhezustand oder Ruhezustand fMRT, und als es nimmt Teil an verschiedenen Aktivitäten. Beobachten das Gehirn im Laufe der Zeit ändern, wie es sich in einer Vielzahl von Aktivitäten eine ganz neue dimension verleiht, um Gehirn-Daten-Analyse, so die Forscher, die die Ergebnisse Ihrer Arbeit in der Fachzeitschrift“ NeuroImage.

„Mit der funktionellen Daten, wir sind nicht nur das sammeln von 3-D-Bildgebung, aber wir sind eigentlich das sammeln von 4-D—Bildgebung-Geo-imaging an verschiedenen Zeit-Punkten“, sagte Liu.

Für die kortikale Dicke, die Forscher untersucht die Beziehungen zwischen der kortikalen Dicke über den gesamten Kortex—oder äußere Schicht des Gehirns und die Ruhe-Zustand funktionale Konnektivität zwischen 200 verschiedene Hirnregionen und auch mit 129 non-imaging-Verhaltens-und Demographischer Maßnahmen.