در مطالعه‌ای که در تاریخ ۱۲ اکتبر امسال در ژورنال Nature Neuroscience به چاپ رسید، محققان اسکن فعالیت مغزی را در ۱۲۶ بزرگسال که از آنها خواسته شده بود اعمال مختلف ادراکی از جمله تست‌های حافظه و زبان را انجام دهند مورد بررسی قرار دادند. داده‌های مربوط توسط پروژه‌ی ۴۰ میلیون دلاری Human Connectome که تلاشی بین‌المللی به منظور تهیه‌ی نقشه‌ای از مسیرهای فعالیت عصبی مغز ۱۲۰۰ نفر است جمع‌آوری شده است.

به منظور مطالعه‌ی الگوهای اتصال، محققان اسکن‌های مغزی را به ۲۶۸ ناحیه یا گره تقسیم کردند (هر کدام حدود دو سانتیمتر مکعب و متشکل از میلیون‌ها سلول عصبی). آنها روی نواحی دارای فعالیت هماهنگ متمرکز شدند که به گفته‌ی Emily Finn دانشجوی دکترای علوم اعصاب در دانشگاه Yale واقع در New Haven, Connecticut، مانند تشخیص این مسئله است که در یک ارکستر عظیم کدام آلات موسیقی در حال نواخته شدن هستند.
طبق یافته‌های این تیم در برخی از نواحی مغز، مانند آنهایی که مربوط به شبکه‌های کنترل کننده‌ی مهارت‌های حرکتی و بصری هستند، اتصالات مدارهای عصبی در بیشتر افراد مشابه است. اما به نظر می‌رسد الگوی اتصالات در مناطق دیگر مغز مانند لوب-های فرونتال (پیشانی) در افراد متفاوت است. محققان توانستند اسکن فعالیت‌های مغزی افراد در طول یک جلسه تصویربرداری را با اسکن‌هایی که از همان افراد در زمانی دیگر گرفته شده بود تطبیق دهند، حتی در حالتی که فرد در هر جلسه‌ی تصویربرداری مشغول انجام کار متفاوتی بوده باشد.

متخصص علوم اعصاب ادراکی از دانشگاه استنفورد کالیفرنیا، Russell Poldrack می‌گوید: «قبل از این ما نمی‌دانستیم که هر فرد تا چه میزان الگوی اتصالات عصبی خاص خود را دارد.» به عقیده‌ی محققان، تغییرات در الگوی اتصالات مغز همچنین مرتبط با عملکرد افراد در یک تست هوش است. به گفته‌ی Poldrack این بدان معنا نیست که بتوان میزان هوش افراد را از اسکن مغزی آنها تشخیص داد. اما به نظر می‌رسد خاص بودن این الگوها به عملکردهای ادراکی گره خورده است. به طور خاص، افراد دارای اتصالات قوی داخل و میان لوب‌های فرونتال و آهیانه (که معمولاً زمانی فعال هستند که افراد اعمال ادراکی انجام می‌دهند) نتایج بهتری در تست هوش به دست آوردند.

این اثر انگشت عصبی فاکتور قابل اعتمادی برای نسبت دادن به هویت افراد نیست. برای مثال یک اسکن از مدارهای لوب‌های جلویی، کناری و گیجگاهی گرفته شده از یک فرد دراز کشیده در یک ماشین تصویربرداری رزونانس مغناطیسی در یک روز خاص، می‌تواند با دقت ۹۸ تا ۹۹ درصد مطابق با اسکن مغزی همین فرد در روز دیگر باشد. اما این دقت پیش‌بینی شده در صورتی که فرد در تصویربرداری دوم مشغول انجام فعالیتی ادراکی باشد به ۸۰ تا ۹۰ درصد کاهش می‌یابد.

Finn عقیده دارد که دانش مربوط به مدارهای مغزی افراد می‌تواند در آینده به پزشکان برای استفاده از روش درمانی مناسب برای هر شخص کمک کند. وی می‌گوید: «ما صدها داروی مختلف برای درمان بیماری‌های عصبی داریم. اما هنوز هم آزمون و خطا در این حوزه رخ می‌دهد. می‌توان از این ابزار برای بهبود روش‌های درمانی استفاده نمود.»

اما به گفته‌ی Jeff Lichtman متخصص علوم اعصاب دانشگاه هاروارد کمبریج، هنوز چیزهای زیادی برای آموختن در این زمینه وجود دارد که چگونه ساختارهای فیزیکی مغز در افراد متفاوت منحصر به فرد است.
سوال اصلی این است که چرا این تفاوت‌ها وجود دارد و چه چیزی زیربنای آن است.

منبع:

Nature.com

منابع مفيد:

جادوي MRI

مغز انديشه و روان

شبکه اعصاب انسان

دستگاه عصبي
سي تي اسکن

آيا اثر انگشت ارثي است؟

مغز انسان

اعصاب مغزي-ويکيپديا

Lobes of the Brain

Lobe-for kids

Human Connectom

Human connectom project