Совокупность всех связей между нервными клетками называют коннектомом — по аналогии с геномом как совокупностью генетической информации об организме. Эти связи направляют работу живого организма, в том числе, к примеру, и умственную деятельность и поведение человека. Изучение их структуры и активности важно для нейробиологии — науки о том, как формируется и работает нервная система, от относительно простых элементов до таких сложных явлений, как память или речь.

Например, у нематоды Caenorhabditis elegans 302 нейрона — и все семь тысяч соединений между ними — были описаны в 1986 году. Это помогло ученым лучше разобраться в поведении червей и разработать множество новых экспериментов. С 2009 года в рамках проекта «Коннектом человека» (Human Connectome Project) ученые составляют подобную «карту» для человеческого мозга. Это делают с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии — методики, которая позволяет следить за активностью тех или иных участков мозга во времени — и других методов.

В статье, опубликованной в Nature Neuroscience, Эмили Финн и ее коллеги пишут, что, оказывается, по фрагменту такой «карты» можно не только определить, кто именно находится в томографе, но и даже предсказать уровень так называемого подвижного интеллекта, то есть способностей к логическому мышлению и анализу.

Ученые использовали данные 126 участников экспериментов «Коннектома человека». Первые результаты проекта предполагали, что, несмотря на значительные сходства, некоторая часть коннектома может быть уникальной — и группа из Йеля решила проверить, достаточно ли этого для того, чтобы по результатам МРТ опознать конкретного человека в группе.

Группа Флинн использовала не весь коннектом — у человека около ста миллиардов нейронов, и работа над столь масштабным проектом только началась — а лишь его небольшую часть, сеть из 286 узлов, покрывающую весь мозг, и 35,7 тысяч связей между ними. Участники эксперимента прошли через шесть сессий функциональной МРТ (магнитно-резонансной томографии), в которых выполняли разные задания или не делали ничего, а ученые следили за активностью их мозга.

Ученые показали, что по рисунку связей нейронов, построенному в одной сессии, можно с очень высокой степенью точности «опознать» этого же человека в другой, даже если он или она занимаются чем-то другим. Кроме того, по этому профилю можно было довольно хорошо предсказать результаты теста на подвижный интеллект, который также выполняли участники проекта.

Исследователи считают, что их результаты подчеркивают важность анализа индивидуальных данных функциональной МРТ — в большинстве подобных исследований мозга сравнение идет только на уровне больших групп. Но именно такие индивидуальные особенности и их изучение в итоге могут помочь, например, вовремя диагностировать психическое заболевание или предсказать реакцию на тот или иной препарат. geo_icon