心理学家的18个月的研究自己的大脑显示新的大脑和身体之间的关系

每周二和周四上午一年半,拉塞尔·波特拉克开始了他的天爬到他大脑MRI机器和扫描10分钟。self-experimentation使得斯坦福大学心理学家的大脑研究最多的。

波特拉克教授开始了德克萨斯大学工作,继续在斯坦福大学,致力于长期研究以扩大的理解大脑的不同部分如何互相交谈,一个组织被称为连接体,以及这种行为会随着时间而改变。

支持结果,波特拉克也禁食了血液周二,分析之间的联系大脑功能和基因表达。这一步还显示明确的和令人惊讶的证据只是大脑如何进行自我重组时低咖啡。

结果发表在自然通讯。

映射大脑沟通

在任何行动,一个人承担,许多不同的大脑区域相互沟通,作为一种检查和平衡系统来确保正确的措施来应对目前的情况。这些消息在十多个网络沟通,集功能的大脑区域,优先。

有多个网络愿景、躯体感觉/电机网络,是归因于他人的注意力或任务管理。总的来说,这些被称为连接体。因为这些个体网络的力量和效率可以影响行为,他们已经成为近年来研究人员更大的兴趣。

隔离这些联系,研究人员检查功能核磁共振成像数据收集病人(包括Poldrack)处于静止状态。

“我基本上会在MRI和闭上眼睛,带出了一幅我的大脑每秒钟10分钟,”他说。“一旦我们有这些数据,我们可以得到的想法,我的大脑区域是由相关如何交谈。这告诉我们有多少连接在每个网络。”

以前生产的连接体地图包括个体的大脑的快照,平均起来,识别一般网络不同功能的大脑区域。波特拉克很感兴趣学习如果这些连接同一个人几个月。

他们改变取决于情绪或其他环境影响?如果连接做改变,多少他的连接体看起来想别人的吗?他的活动“悲伤”的一天像抑郁的人的吗?

波特拉克的连通性是惊人的一致,但它确实会带来一些改变在过去的18个月之前从来没有被观察到。虽然这个结果提出了许多新问题,但健壮的一致性表明,揭示差异的长期方法保证健康的大脑和神经系统疾病患者可能患有中断连接,如精神分裂症和双相情感障碍。

咖啡的效果

一个明显的捎带一个周一的研究实验是研究基因表达的变化。周二,Poldrack禁食,并扫描后血液样本会话。RNA从他白细胞测序以确定他的基因表达,然后与他的大脑功能。

研究人员发现一个强大的大脑活动和变化之间的相关性不同家庭的基因的表达。他们还发现,与炎症和免疫反应相关基因的表达与波特拉克的银屑病发作。因为数据集是如此巨大,仍有许多问题要问,这就是为什么Poldrack公开所有的数据。

空腹抽血的奖金还透露了一个令人惊讶的结果:“容易的最大因素而言,我们发现影响我大脑的连接是否我有早餐和咖啡因,”波特拉克说。

周二,当他没有喝早上乔在扫描之前,连接在他的大脑看起来非常不同于他的含咖啡因的大脑。据坊间传言,这是有道理的。但这种影响以前从未被观察到。特别是,躯体感觉运动之间的联系网络和系统负责更高的视野增长大幅收紧没有咖啡因。

“这是完全出乎意料的,但这表明,含咖啡因的彻底改变你的大脑的连接,”波特拉克说。“我们真的不知道这是好是坏,但有趣的是,这些都是相对较低的地区。很可能是在那些日子里,我更疲劳,促使大脑这个状态的关注集成这些基本过程。”

信号和噪声

结果表明长期的分析是一个有用的工具,波特拉克说,希望让它吸引更大的人口的主题。在很多方面他是一个理想的主题——可用,致力于长远,静坐在扫描仪,但多样性最终会导致更有趣的发现。

“我通常很快乐的和平衡的人,”他说。“我的积极情绪几乎总是很高,我的负面情绪几乎总是不存在的。这将是有趣的扫描的人更广泛的情感变化,看看它们的连接看。”

与此同时,波特拉克和他的同事们让整个数据集和ready-built工具来分析它可以通过这个网站:myconnectome.org/wp/data-sharing。数据集太大而深,波特拉克说,他希望人们会从创新的角度和方法揭示连接,这将有助于推进研究。

波特拉克,与此同时,计划磨练软件来阐明大脑功能和基因表达之间的相互作用。

“这是一个很难知道如何处理的数据集,因为很难知道什么是噪音或如果它是真正的只有一个人。但可能有一些很有趣的东西,”他说。“有大量的之间的关系大脑连接和血液中的基因表达,很明显,似乎是强大的,但我们没有办法理解基于当前神经科学。”

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