Der deutsche Neurologe Korbinian Brodmann veröffentlichte 1909 die erste Karte des menschlichen Gehirns. Er schnitt ultradünne Schnitte, betrachtete die winzigen Strukturen in der gelatineartigen Masse unter dem Mikroskop und identifizierte Regionen verschiedener Zelltypen. Brodmann listete 43 diskrete Bereiche der Großhirnrinde auf, die äußerste Schicht des Gehirns, die mit Aufmerksamkeit, Wahrnehmung, Sprache und abstraktem Denken zu tun hat.
Während des letzten Jahrhunderts haben andere Wissenschaftler die Karte langsam verfeinert und die Anzahl der Gehirnareale auf 83 erhöht. Jetzt verdoppelt eine neue Karte von Forschern der medizinischen Fakultät der Washington University diese Summe um mehr als das Doppelte, fügt weitere 97 hinzu und erhöht die Anzahl der bekannten Gehirne Regionen bis 180.
Die Forscher erstellten die Karte aus MRT-Daten, die vom staatlich finanzierten Human Connectome Project gesammelt wurden. Unter Verwendung von Daten aus 210 der Probanden dieses Projekts definierten die Forscher Hirnregionen auf verschiedene Arten, einschließlich der Aktivität und Struktur des Gehirns. Einige Bereiche werden durch die Dicke der Kortikalis abgegrenzt. Andere sind durch die Myelinisolation um die neuronalen Kabel oder durch ihre Konnektivität mit dem Rest des Gehirns definiert. Wieder andere Regionen entsprechen Bereichen, die bei der Ausführung einfacher Aufgaben aktiviert werden, z. B. beim Sprechen oder Anhören einer Geschichte.
Da die Größe und Form jedes Gehirns einzigartig ist, ist es für Neurologen schwierig, sie direkt zu vergleichen. Daher verwendeten die Forscher in der neuen Studie ein Computerprogramm, um die Regionen auszurichten und zu korrelieren. Anschließend testeten sie ihr Programm an 210 anderen Themen und identifizierten die Regionen zu 96, 6 Prozent korrekt, berichtet Carl Zimmer für die New York Times .
Tatsächlich konnte das Computerprogramm die Gehirne sehr effizient vergleichen und abbilden. Laut Zimmer wurde sogar festgestellt, dass der Bereich 55b, der mit der Sprache zu tun hat, bei 12 Patienten in zwei Abschnitte unterteilt ist. Es zeigte sich auch, dass ein großer Bereich in der Nähe der Vorderseite des Gehirns, von dem angenommen wird, dass er eine Region ist, tatsächlich ein Dutzend kleinerer Gehirnbereiche ist.
Die Karte ist noch in Arbeit, sagt Matthew F. Glasser, Neurowissenschaftler an der Washington University School of Medicine und Hauptautor der Forschung, Zimmer. Tatsächlich hat das Team 200 zusätzliche Seiten mit Material online veröffentlicht, damit andere Forscher ihre Arbeit durchforsten und verfeinern können. "Diese Karte sollte man sich als Version 1.0 vorstellen", sagt er. „Es könnte eine Version 2.0 geben, da die Daten besser werden und mehr Augen darauf werfen. Wir hoffen, dass sich die Karte im Laufe der Wissenschaft weiterentwickeln kann. “
Die Karte ist zwar ein großer Schritt nach vorne, aber die Validierung der neuen Regionen des Gehirns, von denen viele möglicherweise noch in Unterteilungen vorhanden sind, wird viel mehr Aufwand erfordern. DNA-Tests zeigen auch, ob diskrete Regionen voneinander verschiedene Gene verwenden.
"Es ist analog zu einer fantastischen Google Earth-Karte Ihrer Nachbarschaft bis hin zu Ihrem individuellen Garten", sagt Rex Jung, Neuropsychologe an der Universität von New Mexico, Linda Geddes for Nature . "Aber Sie können nicht wirklich sehen, wie sich Ihre Nachbarn bewegen, wohin sie gehen oder welche Art von Jobs sie haben."
Dennoch könnte die neue Karte für die Erforschung von Erkrankungen wie Autismus, Schizophrenie, Demenz und Epilepsie von außerordentlicher Bedeutung sein und Wissenschaftlern eine detaillierte Gehirnvorlage eines gesunden Gehirns liefern, die sie zum Vergleich heranziehen können.
