Milyen agyi kapcsolatok a leggyakoribbak?
Az ELTE Matematikai Intézet PIT Bioinformatikai Csoportjának kutatói új, az agyi kapcsolatokat bemutató webszervert fejlesztettek ki. Az eredményeket a rangos Cognitive Neurodynamics című lapban tették közzé.
A huszadik században használt anatómiai agyi atlaszokon mindössze 80 emberi agyi területet jelöltek meg a tudósok. Mára – a nagy felbontású és jó minőségű MRI felvételeknek köszönhetően – lehetőség nyílik arra, hogy a kutatók ezernél több agyi területet azonosítsanak konzisztensen, azaz a különböző fejmérettel és alakkal rendelkező emberi alanyok agyi területeit egymáshoz rendeljék. A nem-invazív MRI felvételekből lehetséges az agyi területek közötti kapcsolatok feltérképezése is, valamint fontos kérdés az is, hogy mely agyi kapcsolatok fordulnak elő sok és melyek csak kevés embernél.
Az ELTE kutatói 2015-ben publikálták az emberi agy összeköttetéseinek konszenzus-modelljét: ez azt jelenti, hogy a személyes változékonyságot kiszűrve, a modell csak a sok alanynál megtalálható kapcsolatokat tartalmazza, azaz az agygráf egy egyén agya helyett a közös, emberi agygráf kapcsolatait írja le. A mostani, továbbfejlesztett „Budapest Reference Connectome Server” 3. verziója még pontosabb szűréseket tesz lehetővé. Az ELTE-s kutatók az Amerikai Egyesült Államok egy óriási kutatási programja, a Human Connectome Project nagy mennyiségű és kiváló minőségű diffúziós MRI felvételeit használták.
Szalkai Balázs, Kerepesi Csaba, Varga Bálint doktoranduszok és Grolmusz Vince egyetemi tanár több mint 470 egészséges alany MRI felvételeiből, sokféle paraméter beállításával generáltak konszenzus konnektomokat, azaz olyan agygráfokat, amelyekbe csak akkor kerülhetnek be egyes agyi kapcsolatok, amennyiben azok elég sok alanynál jelen vannak. Az így generált agygráfok többféle formátumban letölthetők további feldolgozásra, valamint a szerver weblapján azonnal megtekinthetőek, forgathatóak, nagyíthatóak. A ritkán és a gyakran előforduló kapcsolatok megkülönböztetése azért is érdekes lehet, mert a kevés embernél előforduló kapcsolatok lehetnek mérési hibák, vagy éppen valamilyen olyan ritka jelenség megnyilvánulásai, amelyek valamely betegség következményei, vagy éppen ellenkezőleg, járhatnak valamilyen rendkívüli szellemi vagy művészi képességgel is.
Az elméleti felhasználás mellett a szerver lehetőséget nyújt az agykutatóknak arra, hogy a „szokásos, gyakori, általános” agyi kapcsolatokat leírják: ez azért rendkívül fontos, mert például a patológusok nagy, jól összeállított képes adatbázisok alapján döntik el egy mintáról, hogy az normális vagy rendellenes-e: így az egészséges alanyoknál gyakori és kevésbé gyakori agyi kapcsolatok felismerhetővé váltak.
A publikáció itt elérhető.
