Que é Connectomics?

Connectomics é o estudo das conexões estruturais e funcionais do cérebro entre pilhas, que é visualizado como um connectome.

Connectomics é o estudo das conexões estruturais e funcionais do cérebro entre pilhas, que é visualizado como um connectome.Rost9 | Shutterstock

O connectome é um mapa de todas as conexões neurais em um cérebro e o connectomics é o traço destas conexões. Connectomics pode fornecer as introspecções sobre o cérebro e muitas doenças incuráveis que são associadas com ele.

O connectome

Um connectome é chamado igualmente às vezes um diagrama de fiação, onde os axónio e as dendrites dos cérebros são análogos aos fios e aos corpos do neurônio aos componentes. Os estados moleculars relacionaram-se à aprendizagem em cada conexão synaptic são o synaptome, e as mudanças no núcleo do neurônio relativo à aprendizagem são referidas como o epigenome.

Connectomes tende a ser animal-específico, como um de poucos connectomes terminados de elegans do C., ou o específico às determinados regiões ou subsistemas do cérebro, tais como um connectome hippocampal.

A utilidade do connectomics é debatida um tanto. Entre argumentos populares contra ela é que o connectomics fornece tipicamente uma imagem estática. Pode mostrar que neurônios têm a possibilidade de interacção, mas não mostra se fazem, quanto fazem, e o que o efeito dessa interacção é.

A chave está integrando comportamentos normais no connectome, para considerar a actividade neuronal durante estados normais. Contudo, um connectome pode fornecer um ponto de partida que mostra às conexões físicas estáticas no lugar quais sejam a base da actividade.

Por que use o connectomics?

O comportamento mental humano, incluindo em um estado saudável, tal como a inteligência e em condições deletérias, tais como a esquizofrenia, é teorizado para correlacionar com determinadas características do cérebro. Mas estas hipóteses tiveram exploração limitada devido à falta das ferramentas.

Connectomics pode ajudar em investigar como a fisiologia do cérebro é correlacionada ao comportamento. O connectomics comparativo entre cérebros diferentes pode mostrar-nos mais sobre como as patologias mentais são causadas, que podem conduzir para melhorar estratégias do tratamento, tais como drogas de desenhista e prótese neurais feitas sob encomenda.

Quando os intricados das memórias e da formação da memória permanecerem obscuros, muitos pesquisadores acreditam que as memórias podem ser armazenadas nas sinapses, com as memórias novas que formam quando as sinapses são reforçadas ou enfraquecidas e durante a formação de sinapses novas.

Esta teoria é difícil de testar, mas o connectomics poderia ajudar a investigar como a memória trabalha e como são formados. Alguns cientistas acreditam mesmo que construindo um connectome, as memórias de um indivíduo poderiam ser recordadas.

Progresso de Connectomics

O connectome terminado de elegans do C. traça seus 300 neurônios e aproximadamente sete mil conexões synaptic. Isto não inclui mapas do synaptome ou do epigenome, mas ainda tomou doze anos manualmente de reconhecer e de catalogar os neurônios.

O cérebro humano, ao contrário, é onze ordens de grandeza mais complexos do que elegans do C. com os ao redor 100 bilhão neurônios e 700 conexões synaptic do trilhão. Conseqüentemente, criar um connectome que usa o mesmo método que elegans do C. não é realística.

Há às maneiras principais de construir connectomes. Um é por técnicas de imagem lactente, tais como MRI, ANIMAL DE ESTIMAÇÃO, e descolamento, que permite o visualização de estruturas macroscópicas no cérebro. Outros métodos visualizam conexões microscópicas usando a microscopia de elétron para considerar sinapses individuais. A microscopia de elétron foi usada para construir o connectome de elegans do C.

Connectomics aplicou-se aos seres humanos necessitará um grande grupo de microscópios electrónicos acoplados com inteligência artificial ajudar visualmente em seguir projecções neuronal e em identificar e em caracterizar sinapses.

A pesquisa actual está tentando automatizar o processo de fatias do cérebro da exploração para remover algum do dreno do tempo associado com a construção de um connectome. A melhoria exponencial na microscopia de elétron e na inteligência artificial na discriminação visual faz o futuro de connectomes humanos positivo.

Fontes

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Last Updated: Apr 11, 2019

Sara Ryding

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Sara Ryding

Sara is a passionate life sciences writer who specializes in zoology and ornithology. She is currently completing a Ph.D. at Deakin University in Australia which focuses on how the beaks of birds change with global warming.

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