Коннектомика

1.

Казанский Федеральный Университет
Институт фундаментальной медицины и биологии
Направление биология
КОННЕКТОМИКА
Выполнили:
студентки 2 курса, 01-101
Одинцова Полина, Лузина Екатерина, Купервар
Екатерина, Муромцева Любовь, Сидорова Ангелина
Проверил:
доцент, кандидат биологических наук
Розенталь Светлана Геннадьевна

2.

СОДЕРЖАНИЕ
1.
Введение
2.
Оснавная часть
-
Коннектопатия
-
Молекулярный биолог Джефф Лихтман о зеленых
флуоресцентных белках, брейнбоу и попытках получить полную
карту мозга
-
Глубокая коннектомическая реконструкция
-
Интересный факт
-
Цели
3. Заключительная часть (правила коннектомики)
4. Источники информации
2

3.

ВВЕДЕНИЕ
Коннектомика - область нейронаук, предметом изучения
которой является коннектом.
2005г. - термин "Коннектом”
Коннектом - это динамическая структура, которая включает в
себя:
-структурные связи
-функциональные сети
3

4.

КОННЕКТОПАТИЯ
Изменение функциональной и
анатомической коннективности
головного мозга (ГМ) при различных
патологиях.
Такие болезни объединили под
общим термином
«коннектопатии».
В их число входят, например,
аутизм и шизофрения, возможно и
депрессия.
4

5.

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ БИОЛОГ ДЖЕФФ ЛИХТМАН О
ЗЕЛЕНЫХ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ БЕЛКАХ, БРЕЙНБОУ И
ПОПЫТКАХ ПОЛУЧИТЬ ПОЛНУЮ КАРТУ МОЗГА
Нейронаука как дисциплина зародилась с окрашивания по методу
Гольджи
В конце XIX века это стало революцией, изменившей представление об
устройстве мозга.
НО метод ограничен! Что делать?
5

6.

GFP
Зеленый флуоресцентный белок, известный как GFP,
— открытие, авторы которого удостоились
Нобелевской премии по химии в 2008 году
6

7.

Форма рекомбинации от Жан Ливей, Джош Сейнс- подход БРЕЙНБОУ
Проблема такого подхода: высокая плотность
Решение: Кен Хейворт и Ричард Шалек построили прибор, который делает срезы
нужной толщины, а затем кладет их на конвейер из пленки.
7

8.

Команда Лихтмана использует этот метод главным образом с электронной
микроскопией — так можно проследить практически каждую связь. Они
называют это глубокой коннектомической реконструкцией.
Технические проблемы:
-высокая насыщенность материала объема данных
(решение: увеличение ресурсов)
-как проанализировать такое количество данных?
-куда это нас приведет?
8

9.

ЦЕЛИ
1, Стремление к бессмертию.
Первый коннектом, который
картировали в 1986 году – это
коннектом нематоды
Caenorhabditis elegans, червя
длиной около 1мм, имеющего
302 нейрона
2. Прогресс в робототехнике
3. Абсолютной память и
облегчить обучение
9

10.

ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
10 марта 2023г. В журнале Science опубликовали
работу ученых, которые представили первую карту
насекомого, а точнее личинки дрозофилы. Её мозг
содержит 3016 неронов и 548 тысяч синапсов
10

11.

ПРАВИЛА КОННЕКТОМИКИ
1. Коннектом всегда включён (активен), как и
человеческая нервная система. При этом
коннектом может переходить в спящий режим
2. Для коннектома характерна исключительная
рекурсивность(повторяемость).
3. Коннектом постоянно меняется.
11

12.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. «Коннектомика: нейрофизиология, достижения и
перспективы». 2015 г. Н. Н. Лебедева, Л. А. Майорова, Е. Д.
Каримова, Е. А. Казимирова
2. «Нейровизуализация и коннектомика», 2015 год, Джефф
Лихтман
12