Το εγκεφαλικό “δαχτυλικό αποτύπωμα”

Μια νέα έννοια για το δαχτυλικό αποτύπωμα.

Brain “Fingerprint”

Μια ομάδα ερευνητών, με βάση το πανεπιστήμιο Carnegie Mellon University, κατάφερε να βρει τον τρόπο να αποτυπώνει το προσωπικό αποτύπωμα του κάθε εγκεφάλου. Οι ερευνητές στην ουσία μέτρησαν και χαρτογράφησαν τους εγκεφάλους 699 ανθρώπων και δημιούργησαν τα ξεχωριστά εγκεφαλικά “δαχτυλικά” τους αποτυπώματα. Χρησιμοποιώντας μια νέα τεχνική απεικόνισης, οι ερευνητές επιβεβαίωσαν ότι οι νευροεπιστήμονες πάντα πίστευαν: οι δομικές συνδέσεις στον εγκέφαλο είναι μοναδικές για κάθε άτομο. Με τον ίδιο τρόπο που κάθε ένας από μας έχει ένα συγκεκριμένο δακτυλικό αποτύπωμα, έχουμε επίσης ένα ξεχωριστό χάρτη συνδέσεων εγκεφάλου – αυτό που είναι γνωστό ως “connectome”.

Για να το επιτύχουν αυτό οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μαγνητική τομογραφία διάχυσης για τη μέτρηση του τοπικού συνδέσμου του κάθε εγκέφαλου από πέντε σύνολα δεδομένων. Το τοπικό “connectome” στην ουσία είναι οι συνδέσεις σε κάθε σημείο σε όλες τις οδούς λευκής ύλης στον εγκέφαλο, σε αντίθεση με τις συνδέσεις μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου. Για να δημιουργήσουν ένα δακτυλικό αποτύπωμα, πήραν τα δεδομένα από τη μαγνητική τομογραφία διάχυσης και τα ανακατασκεύασαν για να υπολογίσουν την κατανομή της διάχυσης του ύδατος κατά μήκος των ινών της εγκεφαλικής λευκής ύλης. Αυτός ο τρόπος μαγνητικής τομογραφίας, γνωστός και ως MRI, είναι επαναστατικός διότι πρόκειται για μια μη επεμβατική προσέγγιση που παρέχει μια πολύ πιο λεπτομερή εικόνα των συνδέσεων του εγκεφάλου από ό, τι μπορούσαν να παρέχουν οι παλαιότερες μέθοδοι.

Κάτι παραπάνω από ταυτότητα

Πρόκειται για κάτι παραπάνω από την προσωπική ταυτότητα του καθενός. Η ομάδα του Carnegie Mellon University ανακάλυψε ότι αυτές οι συνδέσεις του εγκεφάλου που χαρτογραφήθηκαν αντανακλούσαν όχι μόνο τη μορφή του κάθε εγκεφάλου, αλλά και το πως οι εμπειρίες ενός ατόμου είχαν αντίκτυπο στο δακτυλικό αποτύπωμα του εγκεφάλου τους. Μπόρεσαν δηλαδή να δούνε και να μελετήσουν πώς κάθε εμπειρία διαμορφώνει τον εγκέφαλο και να αποκτήσουν γνώση της πλαστικότητας του εγκεφάλου. Αυτό αντικατοπτρίζει αυτό που οι νευροεπιστήμονες ονομάζουν «plasticity», που σημαίνει την τάση του εγκεφάλου να αναδιοργανώνεται με την ανάπτυξη νέων συνδέσεων, κάθε φορά αλλιώς και αυτόματα ανάλογα με τις εμπειρίες και τα συναισθήματά του.

“If I scanned you once now and once again next month, your local connectome would likely have changed about 13 percent. Also, we looked at genetically identical twins and asked how similar their connection profiles were. It turns out that their brains were more dissimilar than they were similar ― only about 12.5 percent similarity. Thus our experiences go a very long way to sculpting the connections in the brain.” είπε ο Dr. Timothy Verstynen, βοηθός καθηγητή ψυχολογίας στο πανεπιστήμιο Carnegie Mellon και μέλος της ερευνητικής ομάδας στη συνεντευξή του στην εφημερίδα “The Huffington Post“.

Πιθανό να αποτραπούν ασθένειες

Ο Dr. Verstynen λέει ότι η τεχνολογία θα μπορούσε να βοηθήσει στη σύγκριση και αντίθεση των μοτίβων στους εγκεφάλους (δαχτυλικό αποτύπωμα), κάτι θα μπορούσε να βοηθήσει στην πρόβλεψη συμπεριφορών ή πιθανών ασθενειών. Ίσως κάποια στιγμή να μπορέσουν να αποτρέψουν μέσα από αυτή τη διαδικασία την ανάπτυξη ορισμένων ψυχιατρικών και νευρολογικών ασθενειών.  Η χρήση της τεχνολογίας για σκοπούς αναγνώρισης για εγκληματολογικούς σκοπούς εξακολουθεί να απέχει πολύ, αναφέρει επίσης ο καθηγητής, αλλά δεν είναι κάτι αδύνατο.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στις 15 Νοεμβρίου το 2016 στο περιοδικό Plos: Computational Biology.