Análisis de la estructura física del cerebro identifica a una persona con una precisión cercana al 100%

Los investigadores han recibido el "huellas" de la sustancia blanca del cerebro de la persona. Mediante el método de диффузионной de resonancia magnética se han modelado más detallado mapa de las conexiones neuronales de que se ha creado. Los científicos han confirmado: estructurales de la conexión en el cerebro son únicos para cada individuo. En el estudio se constató que la estructura del sistema nervioso, se puede identificar a la persona con una precisión cercana al 100%

Un equipo de científicos liderado por timothy Верстиненом, profesora adjunta de la cátedra de psicología de la Universidad carnegie mellon ha estudiado 699 mapas neurales – conectoma. Conectomas muestran detalladas de la comunicación en la parte del sistema nervioso central, formado por los axones. Todos los axones en esta área están cubiertos con una funda de color blanco, por eso la llaman la sustancia blanca.

La arquitectura de la sustancia blanca es una cosa individual, por lo tanto, es adecuado para determinar las diferencias entre las "huellas dactilares" del cerebro. La estructura de las conexiones neuronales está determinada en parte por factores genéticos, pero la mayor parte de ésta se cambia bajo la influencia de tiempo.

Las características específicas del cerebro, que ayudan a identificar a la persona que se codifican único patrón de relaciones entre las neuronas. Comparar dos conectoma de las diferentes personas y expresar esta diferencia alguna cuantitativo indicador de un reto. El análisis requiere de un preciso mapa de la arquitectura de la sustancia blanca. Para construir más detallada y un mapa de las conexiones neuronales, en su estudio, los investigadores usaron datos de диффузионной de resonancia magnética. Se mide la difusión de moléculas de agua a lo largo de las fibras de la sustancia blanca en el cerebro. Este método da a los científicos la oportunidad de seguir la dirección de los axones y determinar la estructura neuronal de la comunicación de una parcela a otra, pero no se precisa. Por lo tanto, los investigadores ha sido abandonado en favor de un local en el conectoma.

Local conectoma es el grado de conectividad entre los elementos en los haces de sustancia blanca. Se mide тензором la difusión de agua. Si unir estas dimensiones, se obtiene el vector que describe un conjunto de signos, correspondiente a la коннектому de la persona concreta.



La singularidad de la estructura local en el conectoma de: A — la función de distribución de giros, que demuestra la диффуцию líquido; — demostración de las diferencias de cada objeto con la ayuda de fracción de anisotropía; La definición de la singularidad con la ayuda de coeficientes de difusión.

Evaluar la eficacia del enfoque de los científicos pudieron con los cuatro conjuntos de datos de exploraciones repetidas, que recibieron en diferentes intervalos de tiempo. Esta es la característica principal de la investigación, los científicos analizaron ya recopilada cuando la información. Luego se dieron cuenta, ¿se puede determinar si el conectoma humano. Para ello, se compararon la información con las huellas dactilares. Un análisis posterior mostró que el local коннектому se puede determinar cuantitativa de las similitudes entre los organismos genéticamente trata de personas.

Mediciones mostraron que el conectoma de cada persona es único, como las huellas dactilares. Tal detallada de la tarjeta se puede utilizar para identificar a una persona, en igualdad de condiciones con дактилоскопией, y 17 mil de identificación de las pruebas han confirmado esta hipótesis. Con casi el 100% de precisión para que puedan determinar si dos conectoma de la misma persona, o no. La probabilidad de error de esta tecnología en una y mil veces menor que el de los дактилоскопии. Pero incluso este método no ofrece una garantía de cobertura total.



Conectomas гомозиготных (MZ), heterocigotos (DZ) de los gemelos y de los hermanos con las hermanas (Siblings)

El conectoma puede utilizar como un marcador de un fenotipo de la persona. Los científicos han descubierto que el гомозиготных gemelos coincide 12,51% estructurales de las relaciones. El heterocigotos parte general, menos aún, sólo el 5,4%. Los hermanos y hermanas que han aparecido en la luz alternativamente, la semejanza es de 4,51%. Con el tiempo, esta proporción se reduce en un promedio de 12,79% cada 100 días.



Las similitudes y diferencias entre gemelos y hermanos

"Lo más emocionante parte de este estudio, es que ahora podemos aplicar el nuevo método a los datos que estaban anteriormente, y para revelar nueva información, hasta ahora nadie ha interpretado. Más alta precisión de este método nos permite válidamente determinar cómo los factores hereditarios y las características del medio ambiente, con el tiempo, influyen en el cerebro humano. De esta manera podemos entender mejor la función y la disfunción del cerebro" – observa el Fan-jong E, profesor asociado de cirugía neurológica en Питтсбургском la universidad y uno de los autores del estudio.

Por lo tanto, podemos ver como los eventos que unen a personas, se reflejan en el funcionamiento del cerebro. El método de диффузионной de resonancia magnética ofrece a los investigadores biomarcadores útiles. Ellos le ayudarán a determinar, como la enfermedad, el medio ambiente, la herencia y los factores sociales influyen en el cerebro y sus cambios en el tiempo. Esto significa que todas las turbulencias de una u otra manera afectan a las asociaciones en el cerebro de la persona. La singularidad de "huellas" en el cerebro es comparable con las huellas de los dedos y no se descarta que algún día la tarjeta de neuronas complementar o sustituir por completo el дактилоскопию.

Recientemente, los científicos obtienen cada vez más el uso de los datos de la resonancia magnética en los distintos ámbitos. En su trabajo, los científicos de la universidad de pensilvania, compararon la precisión del trabajo de resonancia magnética funcional y de polígrafo en la definición de la mentira. Resultó que incluso los neurocientíficos sin experiencia en la detección de la mentira la oportunidad de descubrir el engaño en el 24% mayor que el de los profesionales del polígrafo. En la primavera de grupo нейробиологов de la universidad de california en berkeley ha creado la "semántico de atlas" de la corteza cerebral. Se indica cuáles son las zonas del cerebro responsables del tratamiento de palabras relacionadas con los números, los patrones visuales de imágenes geográficas objetos, emociones y otros factores. Además, el atlas unos a entender que la persona que lee y lo que piensa.

El trabajo científico publicado en la revista PLoS nativos computational Biology, el 15 de noviembre de 2016
DOI: 10.1371/journal.pcbi.1005203

Fuente: geektimes.ru/post/282832/