In 1909 bracht de Duitse neuroloog Korbinian Brodmann de eerste kaart van het menselijk brein uit. Hij sneed ultradunne secties en keek naar de minuscule structuren binnen de gelatineuze massa onder de microscoop en identificeerde gebieden van verschillende celtypen. Brodmann somde 43 afzonderlijke gebieden van de hersenschors op, de buitenste laag van de hersenen die betrokken is bij aandacht, perceptie, taal en abstract denken.
In de afgelopen eeuw hebben andere wetenschappers de kaart langzaam verfijnd, waardoor het aantal hersengebieden is toegenomen tot 83. Nu verdubbelt een nieuwe kaart van onderzoekers van de medische faculteit van Washington University dat aantal in totaal, met nog eens 97 en het aantal bekende hersenen regio's tot 180.
De onderzoekers maakten de kaart op basis van MRI-gegevens verzameld door het door de overheid gefinancierde Human Connectome-project. Met behulp van gegevens van 210 van de proefpersonen uit dit project definieerden de onderzoekers hersengebieden op verschillende manieren, waaronder zowel hersenactiviteit als structuur. Sommige gebieden worden afgebakend door de dikte van de cortex. Anderen worden gedefinieerd door de myeline-isolatie rond de neuronale kabels of door hun connectiviteit met de rest van de hersenen. Weer andere regio's komen overeen met gebieden die worden geactiveerd tijdens het uitvoeren van eenvoudige taken, zoals praten of luisteren naar een verhaal.
Omdat de grootte en vorm van elk brein uniek is, is het moeilijk voor neurologen om ze direct te vergelijken. In het nieuwe onderzoek gebruikten onderzoekers dus een computerprogramma om de regio's op een lijn te krijgen en te correleren. Ze testten vervolgens hun programma op 210 andere onderwerpen en het identificeerde 96, 6 procent van de tijd de regio's correct, meldt Carl Zimmer voor The New York Times .
In feite werd het computerprogramma zeer efficiënt in het vergelijken en in kaart brengen van de hersenen, zelfs het vinden van dat gebied 55b, dat betrokken is bij taal, is verdeeld in twee secties in 12 van de patiënten, volgens Zimmer. Het toonde ook aan dat een groot gebied nabij de voorkant van de hersenen waarvan wordt gedacht dat het één regio is, in feite een dozijn kleinere hersengebieden is.
Matthew F. Glasser, neurowetenschapper aan de Washington University School of Medicine en hoofdauteur van het onderzoek, is nog steeds bezig met de kaart, vertelt Zimmer. Het team heeft zelfs 200 extra pagina's materiaal online gepubliceerd, zodat andere onderzoekers hun werk kunnen doorzoeken en verfijnen. "Deze kaart moet je zien als versie 1.0, " zegt hij. “Er kan een versie 2.0 zijn als de gegevens beter worden en er meer ogen naar kijken. We hopen dat de kaart kan evolueren naarmate de wetenschap vordert. '
Hoewel de kaart een grote stap voorwaarts is, zal het veel meer moeite kosten om de nieuwe hersengebieden te valideren, waarvan er nog veel in onderverdelingen kunnen bestaan. DNA-testen zullen ook onthullen of afzonderlijke regio's verschillende genen van elkaar gebruiken.
"Het is analoog aan het hebben van een fantastische Google Earth-kaart van uw buurt, tot aan uw individuele achtertuin, " vertelt Rex Jung, een neuropsycholoog aan de Universiteit van New Mexico tegen Linda Geddes voor de natuur . "Toch kun je niet echt zien hoe je buren bewegen, waar ze naartoe gaan of wat voor soort banen ze hebben."
Toch kan de nieuwe kaart van groot belang zijn voor onderzoek naar aandoeningen zoals autisme, schizofrenie, dementie en epilepsie, waardoor wetenschappers een gedetailleerd hersenmodel krijgen van gezonde hersenen die ze kunnen gebruiken ter vergelijking.
