Исследователи проекта Human Brain Project (HBP) выделили в одной из зон коры головного мозга – островковой коре – семь новых областей. Островковая кора или островок «скрыт» от прямого обзора под височной корой, но участвует в широком спектре функций, включая расшифровку сигналов вкуса, когнитивные способности, моторный контроль и обработку эмоций. Новая «карта» островка в трехмерном виде добавлена в атлас мозга Юлиха (Julich-brain atlas), к которому можно получить открытый доступ через инфраструктуру EBRAINS HBP, а результаты работы опубликованы в журнале NeuroImage.
Вероятностные карты расположения семи недавно открытых областей островковой коры головного мозга. Credit: Quabs et al. / NeuroImage 2022
Это может показаться странным, но с момента создания цитоархитектонических полей коры головного мозга Корбинианом Бродманом в XX веке область островка так и не изучали более детально. Несмотря на значительные достижения в «картографии» мозга до сих пор исследователи не имели подробной 3D-визуализации этой небольшой, но функционально активной зоны коры. А ведь такая визуализация могла бы помочь исследованиям, направленными на решение различных когнитивных задач.
Команда масштабного международного проекта по изучению мозга Human Brain Project проанализировала фотографии срезов островка десяти человеческих мозгов и использовала статистическое картирование для расчета 3D-вероятностных карт семи новых областей. Карты вероятностей в этой работе отражают межиндивидуальную изменчивость и локализацию областей в трехмерном пространстве.
Области мозга с различиями в их цитоархитектонике (то есть в организации клеточного состава) также, вероятно, различаются по функциям. Основываясь на этой гипотезе, исследователи стремились лучше проанализировать различия в микроструктуре островка и определить области, которые могут коррелировать с его разнообразным и сложным функционалом.
Авторы обнаружили, что микроструктура островка обладает значительным разнообразием и широким спектром цитоархитектонических особенностей, которым может объясняться его сложная функциональная организация. Применив кластерный анализ, основанный на цитоархитектуре, они нашли еще и три вышестоящих микроструктурных кластера, устройство которых отличалось в переднем и заднем участках островка.
Новые карты находятся в свободном доступе в составе многоуровневого атласа человеческого мозга от Human Brain Project на EBRAINS. Они пригодятся для будущих исследований, посвященных взаимосвязи структуры и функций в островке человеческого мозга.
Текст: Анна Хоружая
Cytoarchitecture, probability maps and segregation of the human insula by Julian Quabs et al. in NeuroImage. Published July 2022. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2022.119453
https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2022.119453