뇌 지도의 개요
Outline of brain mapping다음 개요는 뇌 매핑의 개요 및 주제 가이드로 제공됩니다.
뇌 매핑 – (생물학적) 수량 또는 속성을 (인간 또는 비인간) 뇌의 공간적 표현에 매핑하여 지도를 생성하는 일련의 신경과학 기술.뇌 지도는 뇌와 척수의 구조와 기능 이미지(미세한, 내시경과 다중-양식intra-operative 영상 포함), 면역 조직 화학, 분자&optogenetics 줄기 세포와 세포 생물학, 공학(재료, 전기,), neur의 사용을 통한 연구로 정의된다.ophysiology와 나노테크놀로지.
폭넓은 범위
뉴런 교리
- 뉴런 원칙 – 신경세포에 관한 주의 깊게 구성된 기본 관찰 세트입니다.자세한 내용, 최신 항목 및 고급 항목에 대해서는 셀룰러 레벨 섹션을 참조하십시오.
- 뉴런이 보다 넓은 세포 이론에 속한다고 단언합니다.이 이론은 다음과 같이 가정합니다.
- 모든 생물은 하나 이상의 세포로 구성되어 있다.
- 세포는 모든 유기체의 구조, 기능, 그리고 조직의 기본 단위이다.
- 모든 세포는 기존의 살아있는 세포에서 나온다.
- 뉴런 원칙은 뉴런의 몇 가지 기본적인 측면을 가정한다.
- 뇌는 수상돌기, 세포 몸체, 축삭과 같은 특수한 특징을 가진 개별 세포들로 구성되어 있다.
- 뉴런은 신체의 다른 조직과 구별할 수 있는 세포이다.
- 뉴런은 위치나 기능적 특수성에 따라 크기, 모양, 구조가 다르다.
- 모든 뉴런은 세포의 영양 중심인 핵을 가지고 있습니다.세포가 분열되면 핵을 포함한 부분만 살아남는다.
- 신경섬유는 세포 작용과 신경세포의 성장으로 인해 생긴다.다음 항목도 참조하십시오.신경 필라멘트여러 개의 신경 섬유가 하나의 큰 신경 섬유를 형성합니다.전기 절연체인 미엘린은 선택된 축삭 주위에 형성됩니다.
- 뉴런은 세포 분열에 의해 생성된다.
- 뉴런은 세포질 연속성이 아닌 접촉 부위에 의해 연결된다.(세포막은 세포 내부를 환경으로부터 격리한다.뉴런은 세포질 접촉에 직접 세포질을 통해 소통하지 않는다.)
- 동적 편광의 법칙.축삭은 양방향으로 전도할 수 있지만, 조직에서는 세포에서 세포로의 전달 방향이 선호됩니다.
- 초기 뉴런 원리에 나중에 추가된 요소
- 전염에 대한 장벽이 두 개의 뉴런 사이의 접촉 부위에 존재하며, 이는 전염을 허용할 수 있다.(시냅스)
- 전송의 통일성.만약 두 세포 사이에 접촉이 이루어진다면, 그 접촉은 흥분성 또는 억제성이 있을 수 있지만, 항상 같은 타입일 것이다.
- 데일의 법칙, 각각의 신경 말단은 하나의 종류의 신경전달물질을 방출한다.
- 뉴런 원칙의 기본 가설들 중 일부는 그 후에 질문되거나, 반박되거나, 갱신되었다.상세한 것에 대하여는, 셀룰러 레벨의 항을 참조해 주세요.
지도, 지도 및 데이터베이스 프로젝트
- BigBrain HBP의 일부로 만들어진 인간 뇌의 고해상도 3D 지도책입니다.
- Human Connectome Project – 2009년 NIH는 구조(해부학적) 및 기능적 요소를 포함한 인간 뇌의 네트워크 맵을 구축하는 프로젝트입니다.난독증, 자폐증, 알츠하이머병, 정신분열증에 대한 연구가 강조되었다.뇌의 신경 연결에 대한 포괄적인 지도인 Connectome을 참조하십시오.
- Allen Brain Atlas 2003년 Paul Allen (Microsoft)에 의해 1억달러 프로젝트 지원
- 접속하다이 프로젝트는 EU의 세계 유수의 확산 MRI 커뮤니티를 결집하여 살아있는 인간 뇌의 미세구조와 연결성 매핑의 장기적인 실현과 의료 및 신경과학 연구자에 의한 정보 활용에 중요한 기본적인 진보에 초점을 맞추고 있습니다.
- BrainMaps National Institute of Health(NIH) 데이터베이스(영장류 및 비영장류 60테라바이트 이미지 스캔 포함)와 구조 및 기능 관련 정보 통합
- NeuroNames 다른 모든 구조, 이름, 동의어가 관련되어 있는 약 550개의 일차 구조 (약 850개의 고유한 구조)의 관점에서 뇌를 정의합니다.약 15,000개의 신경해부학 용어들이 교차 색인화되어 있으며, 여기에는 7개 언어의 동의어가 다수 포함되어 있습니다.적용 범위는 신경과학자들이 가장 많이 연구하는 4종류의 뇌와 척수를 포함한다: 인간, 마카크, 쥐, 그리고 쥐.각 구조에 대한 통제되고 표준화된 어휘는 모호하지 않고 엄격한 물리적 계층에 있으며, 이러한 용어는 최근 신경과학 출판물에서 발음의 용이성, 기억력 값 및 사용 빈도에 따라 선택됩니다.상부구조 및 하부구조와의 관계도 포함된다.제어된 어휘는 디지털 데이터베이스에서 신경해부학적 정보를 고유하게 인덱싱하는 데 적합합니다.
- NIH와 의회도서관이 "뇌 연구로부터 얻을 수 있는 이익에 대한 대중의 인식을 높이기 위해" 1990-1999년 뇌의 10년 홍보.커뮤니케이션은 자금 지원을 촉진하기 위해 국회의원, 직원 및 일반 대중을 대상으로 했습니다.
- 탈라라크 아틀라스, 장 탈라라크 참조
- 하버드 전체 뇌 지도에서 인간의 뇌를 확인하다
- MNI 템플릿 "의료 이미지 컴퓨팅" 참조
- 블루 브레인 프로젝트와 인공 뇌
- 국제뇌지도 컨소시엄 '뇌지도' 참조
- 신경과학 데이터베이스 목록
- 신경 및 행동 기능의 평가를 위한 NIH Toolbox(미국 국립 보건 연구소) 도구 상자
- 인간 두뇌 지도 기구 인간 두뇌 지도 기구(OHBM)는 인간 두뇌의 조직을 발견하기 위해 신경 영상을 사용하는 데 전념하는 국제 사회이다.
이미징 및 기록 시스템
이 섹션에서는 이미징 및 기록 시스템에 대해 설명합니다.일반 섹션은 이력, 신경 영상 및 특정 신경 연결을 매핑하는 기술을 다룹니다.특정 시스템 섹션에서는 실험적이고 널리 배포된 이미징 및 기록 시스템을 포함한 다양한 특정 기술을 다룹니다.
일반
- 지금까지 개별 뉴런에 대한 대부분의 영상 작업은 뇌 밖에서, 전형적으로 큰 뉴런에 대해 수행되어 왔고, 가장 빈번하게 파괴되어 왔다.그러나 새로운 기술들이 빠르게 등장하고 있다."단일 뉴런 이미징"에서 검색하여 관련 항목을 참조하십시오.생물학적 뉴런 모델, 단일 단위 기록, 신경 진동, 계산 신경 과학. dMRI (위)는 또한 뇌 내부의 단일 뉴런의 비파괴적 영상에 유망하다.
- 신경 영상 기록(Brain 스캐너에서 리다이렉트)
- 신경 이미징(Brain 기능 맵에서 리다이렉트로부터의 리다이렉트)
- Connectomics – 신경계의 신경 연결을 보여주는 지도 기술.
특정 시스템
- 피질 자극 매핑
- 확산 MRI(diffusion MRI) – 확산 텐서 이미징(DTI) 및 확산 기능 MRI(DfMRI)를 포함합니다.dMRI는 뇌의 다양한 해부학적 부분 간의 교차 연결을 시각화할 수 있는 최신 뇌 지도 기술입니다.백질 섬유 구조의 비침습적 이미징을 가능하게 하며, 매핑 외에도 뇌졸중으로 인한 손상을 포함한 이상 징후 임상 관찰에 유용할 수 있습니다.
- 뇌파(EEG) 두피의 전극 및 기타 기술을 사용하여 전류의 흐름을 감지합니다.
- 뇌피질내 EEG는 대뇌피질로부터의 전기적 활동을 기록하기 위해 뇌의 노출된 표면에 직접 배치된 전극을 사용하는 방법입니다.
- 임상 진단을 위한 전기 생리학적 기법
- 기능성 자기공명영상(fMRI)
- 의료용 이미지 컴퓨팅(지도 작성 테크놀로지의 의료용 및 외과용 주요 용도에 대한 두뇌 연구)
- 신경 자극(연구 자극은 영상촬영과 함께 자주 사용됨)
- 양전자방출단층촬영(PET)은 3차원 영상 또는 신체 기능적 과정의 영상을 생성하는 핵의학 이미징 기술이다.시스템은 생물학적 활성 분자의 체내에 도입된 양전자 방출 방사성핵종(추적자)에 의해 간접적으로 방출되는 감마선 쌍을 검출한다.그 후 컴퓨터 분석에 의해 체내의 트레이서 농도의 3차원 이미지가 구축된다.최신 스캐너에서는 종종 3차원 이미징이 동일한 기계에서 동일한 세션 동안 환자에게 수행된 CT X선 스캔의 도움으로 수행됩니다.
이미지 작성 및 기록 컴포넌트
전기화학
- 혈류역학적 반응 활성 신경 조직에 혈액을 빠르게 전달한다.혈중 산소 농도 의존 신호(BOD)는 디옥시헤모글로빈 농도에 해당합니다.BOLD 효과는 뇌의 한 부분에서 신경활동이 증가하면 뇌혈류량도 증가한다는 사실에 기초한다.기능적 자기 공명 영상은 BOLD 신호의 검출에 의해 활성화됩니다.
- 이벤트 관련 기능성 자기 공명 영상을 사용하여 특정 이벤트에 대한 신경 활동에 대한 혈중 산소 수준 의존(BOLD) 혈류역학 반응의 변화를 감지할 수 있습니다.
전기
- 두피에 부착된 비침습성 전극을 통해 측정된 이벤트 관련 잠재적 양성 및 음의 10μ ~ 100μV(μ는 100만분의 1) 반응으로, 특정 감각, 인지 또는 운동 이벤트의 신뢰할 수 있고 반복 가능한 결과입니다.이것들은 또한 자극에 대한 정형화된 전기 생리학적 반응이라고 불린다.그것들은 감각(인지 또는 운동) 사건 자극에 의해 유도될 때 체감각 유발 잠재력이라고 불린다.전압 스윙 시퀀스는 양 및 음, 그리고 자극 후 관찰되는 시간에 따라 기록되고 분해됩니다.예를 들어 [N100]은 자극 개시 후 80~120밀리초(100이 중간점) 사이에 관측된 음의 변동이다.또는 전압변동은 그 순서에 따라 N1이 관측된 제1의 음의 흔들림, N2가 제2의 음의 흔들림 등에 따라 라벨 부착된다.참조 항목: N100(신경과학), N200(신경과학), P300(신경과학), N400(신경과학), P600(신경과학)시각적 자극에 대한 첫 번째 음과 양의 변동(Visual N1, C1, P1(신경과학) 참조)은 주의의 민감도와 선택성을 연구하는 데 특히 중요하다.
전자파
- 자기 뇌조영술 – 매우 민감한 자기계를 사용하여 뇌에서 자연적으로 발생하는 전류에 의해 생성된 자기장을 기록함으로써 뇌 활동을 매핑하는 기술입니다. 연구에서, MEG의 주요 용도는 활동 시간 경로의 측정입니다.MEG는 10밀리초 이상의 정밀도로 이벤트를 해결할 수 있지만 혈류 변화에 따라 달라지는 기능성 MRI(functional MRI)는 수백 밀리초의 정밀도로 이벤트를 해결할 수 있습니다.MEG는 또한 일차 청각, 신체 감각 및 운동 영역의 소스를 정확하게 파악합니다.보다 복잡한 인지 작업 동안 인간 피질의 기능 지도를 만들기 위해, MEG는 방법들이 서로를 보완하기 때문에 가장 자주 fMRI와 결합된다.국소 전위(LFP) 신호와 혈중 산소 농도 의존(BOD) 신호 간의 밀접한 관계에도 불구하고 신경(MEG)과 혈류역학(fMRI) 데이터가 반드시 일치하는 것은 아니다.
방사선학
- 양전자 방출 방사성핵종(추적기).'양전자 방출 단층 촬영' 참조
- 세로토닌 수용체에 결합하는 화합물을 알탄세린으로 만들어불소-18 동위원소 라벨이 부착되면 뇌의 양전자 방출 단층촬영(PET) 연구에서 방사선 리간드로 사용됩니다.
비주얼 처리 및 이미지 강화
- 과학적 시각화는 주로 3차원 현상(의학, 생물 및 기타 포함)의 시각화와 관련된 과학의 학제 간 분야로, 부피, 표면, 조명원 등의 사실적 렌더링에 중점을 두고 있으며, 아마도 동적(시간) 구성요소로 이루어질 수 있다.그것은 컴퓨터 그래픽의 하위 집합인 컴퓨터 과학의 한 분야로 여겨진다.브레인 맵핑은 과학적 시각화의 진보의 주요 수혜자이다.
- 컴퓨터 비전에서의 블롭 검출 영역.블롭은 디지털 이미지의 영역 중 일부 특성(휘도나 색상 등, 그 영역 주변 영역과 비교)이 일정하거나 소정의 값 범위 내에서 변화하는 영역입니다.블롭 내의 모든 점은 어떤 의미에서 서로 유사한 것으로 간주할 수 있습니다.
정보기술
- 데이터 세트의 클러스터 수 결정 전형적인 애플리케이션은 데이터 감소에 있습니다. fMRI 실험의 시간 분해능이 증가하면 수백 개의 이미지를 포함하는 fMRI 시퀀스가 일상적으로 생성되므로 데이터 공간의 차원성을 줄이기 위해 특징 추출을 호출할 필요가 있습니다.
- 부분 이방성: 확산 이미지에서 종종 사용되는 척도로, 백색 물질에서 섬유 밀도, 축지름 및 골수화를 반영하는 것으로 생각됩니다.FA는 3차원 원뿔 단면 편심 개념의 확장으로, 단위 범위로 정규화된다.이방성은 모든 방향에서 동일한 특성을 내포하는 등방성과는 반대로 방향 의존적인 특성이다.
- 일반 선형 모형 – 통계 선형 모형.Y=XB +U로 표기할 수 있습니다. 여기서 Y는 일련의 다변량 측정값이 포함된 행렬, X는 설계 행렬일 수 있는 행렬, B는 일반적으로 추정해야 하는 모수가 포함된 행렬, U는 오차 또는 노이즈가 포함된 행렬입니다.Y는 뇌 스캐너의 데이터를 포함하고 X는 실험 설계 변수와 교란 요소를 포함하는 과학 실험에서 다중 뇌 스캔 분석에 자주 사용됩니다.참고 항목: 통계 파라미터 매핑
- 재표본 추출(통계량) 순열 검정 섹션을 참조하십시오.비모수 치환 검정은 fMRI에서 사용됩니다.
소프트웨어 패키지
- 기능성 신경 분석 기능성 MRI 데이터 처리 및 표시를 위한 오픈 소스 환경 이미지 생성
- Cambridge Brain Analysis는 GNU General Public License에 따라 기능성 자기공명영상(fMRI) 분석을 위해 케임브리지 대학에서 개발된 소프트웨어 저장소로 Linux에서 실행됩니다.
- 통계적 파라메트릭 매핑 – fMRI 또는 PET와 같은 신경 이미징 기술을 사용하여 기능적 신경 이미징 실험 중에 기록된 뇌 활동의 차이를 검사하는 통계 기술입니다.또한 이러한 분석을 수행하기 위해 Wellcome Department of Imaging Neuroscience(University College London의 일부)가 작성한 특정 소프트웨어를 참조할 수도 있습니다.
- ITK-SNAP는 사용자가 3차원 의료 영상을 탐색하고, 관심 해부학적 부위를 수동으로 묘사하고, 자동 영상 분할을 수행할 수 있는 대화형 소프트웨어 애플리케이션입니다.MRI(자기 공명 영상) 및 CT(컴퓨터 단층 촬영) 데이터 세트 작업에 가장 자주 사용됩니다.
- Budapast Reference Connectome 서버는 선택 가능한 파라미터로 컨센서스 브레이징 그래프를 생성합니다.그래프는 주석이 달린 GraphML 형식으로 다운로드 할 수 있으며 사이트에서 즉시 볼 수도 있습니다.
과학자, 학계 및 연구자
- 마크 S. 코헨 UCLA 신경과학자 교수.자기공명영상(MRI)을 이용한 기능성 뇌영상 기술의 초기 개척자.
- 앤더스 데일 신경과학자이자 샌디에이고 캘리포니아 대학교 교수입니다.그는 고도로 접힌 대뇌 피질의 기능 영역을 시각화하는 FreeSurfer 뇌 영상 분석 소프트웨어를 개발했습니다.
- Pierre Flor-Henry는 간질성 정신병 연구에서 정신분열증은 좌뇌와 관련이 있고 조울증은 우뇌 간질과 관련이 있다는 것을 증명했다.
- 안젤라 D. 독일 라이프치히에 있는 막스 플랑크 인간 인지 및 뇌과학 연구소의 신경심리학 및 언어학을 전공한 프리데리치 소장.
- 영국의 신경과학자이자 뇌영상 분야의 권위자인 칼 J. 프리스톤.통계 파라미터 맵핑의 발명자
- Isabel Gauthier 신경과학자이자 Vanderbilt 대학의 객체 지각 연구소장
- 아이오와 대학의 신경외과 3세 교수인 매튜 하워드(Matthew Howard)는 두개내 전기생리학에 의한 인간의 뇌 지도 작성 분야에서 공헌한 것으로 알려져 있습니다.
- 라자스탄 주에서 온 최초의 여성 신경외과 의사인 수르비 자인 박사입니다플로리다 주 탬파에 있는 모핏 암 센터에서 진료하고 있으며 뇌 지도 안내 뇌 수술로 치료받은 환자 수 세계 기록을 보유하고 있습니다.
- 코펜하겐 대학 병원의 기테 무스 크누센 신경생물학자이자 임상 신경학 교수입니다.
- fMRI 연구로 알려진 하버드 대학의 Kenneth Kwong 과학자
- 로버트 리빙스턴(과학자)(1918년 10월 9일~2002년 4월 26일) 1964년 리빙스턴의 신경과학자는 새로 지어진 샌디에이고 캘리포니아 대학에 세계 최초의 신경과학부를 설립했습니다.그의 가장 잘 알려진 연구는 인간 뇌의 컴퓨터 지도 작성과 이미지 작성에 관한 것이었다.뇌에 대한 그의 관심은 인지, 의식, 감정, 그리고 영성에 대한 질문으로까지 확대되었다.
- 헬렌 S. Mayberg – Emory University 신경학 및 정신의학 교수.전문화에는 기능성 신경영상을 사용하여 심각한 우울증 환자의 비정상적인 뇌기능을 묘사하는 것이 포함된다.
- Geraint Rees, University College 런던 뇌과학부 소장
- Sidarta Ribeiro 신경과학자 겸 Universidade Federal do Rio Grande do Norte 뇌연구소장
- Perminder Sachdev 신경정신과 교수이자 건강한 뇌노화 센터 소장
- 1990년에 공동 설립한 쿠바 신경과학 센터의 페드로 안토니오 발데스 소사 부소장.그의 전문 분야에는 전기생리학 측정, 신경영상(fMRI, EEG 및 MEG 단층촬영), 소프트웨어 및 전기생리학 장비 개발을 포함한 뇌 기능의 비선형 동적 모델링이 포함됩니다.NeuroImage, Medicc, Audiooology and Neurotology, PLosOne 및 Brain Connectivity 편집위원회 위원
- 독일 라이프치히에 있는 막스 플랑크 인간 인지 및 뇌과학 연구소의 로버트 터너 소장은 뇌 물리학과 자기 공명 영상(MRI)을 전문으로 한다.그는 모든 MRI 스캐너 안에 있는 코일의 디자인을 만든 것으로 인정받고 있습니다.
- 독일 라이프치히 막스플랑크 인간인지 및 뇌과학 연구소장 아르노 빌링거
일지
「 」를 참조해 주세요.
- 「카테고리」도 참조해 주세요.
