Googlizható lesz az emberi agy
Az agyi kapcsolatok minél részletesebb feltérképezését célzó munkában Deanna Barch és kollégái 1200 önkéntes agyáról készítenek funkcionális MRI-felvételeket, és végeznek velük kognitív, pszichológiai, fizikai és genetikai vizsgálatokat. Ehhez a 22–35 év közötti önkéntesek személyenként bő 10 órát töltenek két nap alatt a kutatókkal. Ebből közel 4 órát a vizsgálatokhoz kifejlesztett MRI-készülék szűk és hangos, cső alakú üregében töltenek, ahol néha egy pontot kell nézniük vagy a lábujjaikat kell behajlítaniuk, máskor a kézujjaikat mozgatniuk, vagy szerencsejátékot játszaniuk, vagy komoly kihívást jelentő memóriateszttel próbálkozniuk. A fennmaradó 6 órában a vizsgálatokban való részvételért fejenként 400 dollárt kereső önkéntesek intelligenciateszteket töltenek ki, mérik fizikai fittségüket, értékelik érzelmi állapotukat, versenyen vesznek rész, ahol mérik feladatteljesítési gyorsaságukat, vagy épp rejtélyes folyadékokkal tesztelik ízérzékelő képességüket.
Ezt követően a kutatók és az asszisztensek önkéntesenként újabb 10 órát töltenek az egyes személyekről begyűjtött adatok értékelésével és tárolásával, hogy olyan adatbázist nyerjenek, amilyenre az idegtudomány történetében még nem volt példa: egy olyan adathalmazt az egészséges agy 1,5 mm3 részletességű 3D-s szerkezetéről és működéséről, melyben a személyiségi tulajdonságokkal, kognitív képességekkel és az illető genetikai adataival való összefüggések is megtalálhatók. Ráadásul ez az adatállomány egy interaktív térkép formájában mindenki számára elérhető lesz az interneten.
A kutatók majdnem 500 önkéntessel végeztek az eddig közel 5000 órás munka során. Ezek közül egy 238 önkéntes adataiból összeállított adathalmaz mára mindenki számára ingyen hozzáférhető.
Dr. Barch pszichológus, akit a súlyos mentális betegségek megértése vezérel a munka során, az MRI vizsgálatokhoz illeszkedő kognitív és pszichológiai tesztek összeállításáért és végrehajtásáért felelős. Az összefüggéseket mutató adatok teszik igazán fontossá és értékessé az MRI-felvételeket. Reményei szerint majd azokra a kérdésekre segítenek választ adni, hogy pl. milyen összefüggés van az egyének közötti agyi szerkezeti különbségek és a viselkedésbeli, gondolkodásbeli, érzelmi és tapasztalati különbségek között. Vagy hogy vajon segít-e megérteni, hogy az idegsejtek vezetőképességének vagy hálózatának rendellenességei hozzájárulnak-e vagy előidézői-e a neurológiai és pszichiátriai problémáknak?
Az agykutatásban használt egyik leggyakoribb metafora az agytérképezés, talán mert a térkép szó mindenki számára ismerős és érthető. Száz évvel ezelőtt az agytérképek a XVI. századi földrajzi térképek színvonalán álltak, állítja a Washington Egyetemen folyó Connectome kutatást vezető David Van Essen, aki dr. Barch főnöke. Szerinte a mostani agytérképek már sokkal inkább a XVIII. századiakhoz hasonlíthatók. Reméli, hogy a projekt a XIX–XX. századi térképek színvonalára emeli az agytérképeket, és leginkább a Google Mapekhez hasonlatos interaktív, többrétegű térképet eredményez majd.
A kutatók nem „a legjobb szusibárt” vagy a „forgalmi dugókat elkerülő, legrövidebb utakat” fogják keresni e térképen, hanem az agyi információáramlást, a „legnépszerűbb” információs útvonalakat, a feladatokhoz illeszkedő információáramlási mintázatokat. Azt is tudni akarják majd, hogy az agyi úthálózatok szerkezeti különbségei milyen összefüggésben állnak a viselkedéssel, az intelligenciával, az érzelmekkel és a genetikával.
Az óriási adathalmaz elemzésére és kezelésére képes számítógépek teljesítménye és a megfelelő matematikai eszközök teszik lehetővé az ilyen térképek létrehozását. A Human Connectome Projectet a Nemzeti Egészségügyi Intézet (NIH) támogatja. Az ötéves program durván 40 millió dollárba kerül. A Washington, a Minnesota és az Oxford Egyetemeken végzett adatgyűjtéshez használt módosított MRI-készüléket a Harvard és a California Egyetem és a Massachusetts General Hospital fejlesztette ki. Arra a projekt ellenére sem számít senki, hogy az agy most már gyorsan és könnyen felfedi titkait. Jobban megérthetjük a neuronokat, az agyterületeket, az agyi kapcsolatokat, előreléphetünk a Parkinson-kór, az Alzheimer-kór vagy a depresszió megismerésében, megfejthetjük az agy által az információtároláshoz és -közvetítéshez használt kódot vagy kódokat. Tanulmányozhatjuk az agy elektromos impulzusait, biokémiáját, fizikai szerkezetét, a különböző szinteket és a szintek közötti hálózatokat, ám az agy teljes megfejtése továbbra is várat magára. Továbbra sem fogjuk tudni megmagyarázni a tudatot, az ént, vagy akár egy vers megírásának folyamatát, annak ellenére, hogy az agykutatásokban világszerte több mint 40 000 kutató vesz részt.
