당신은 당신의 Connectome이 아닙니다!

오늘날의 고등 교육 크로니클 (Chronicle of Higher Education) 은 connectomics (뇌의 배선 다이어그램 연구)에 대한 흥미로운 이야기와 마인드 업과 같은 프린지 과학의 일부는 이것이 결국 코드를 ​​해독 할 큰 아이디어라는 믿음에서 벗어났습니다. 문제는 그것이 아니라는 것입니다. 따라서 새로운 로봇 몸에서 깨어나는 헛된 희망 속에서 당신의 두뇌를 다듬지 마세요. 너 실망 할테니까. 또는, 실제로, 당신은되지 않을 것입니다; 너 죽을거야.

나를 오해하지 마라. 나는 커다란 커넥트 믹스 팬이며, 우리에게 엄청난 양의 뇌를 가르쳐 주리라 믿습니다. 그러나 나는 뇌 기능 항진증의 팬이 아닙니다 . 그것은 뇌 기능의 대립 된 이론입니다. 뇌 기능에 대한 단 하나의 조직 원리는 없을 것이며, 우리는 뇌 기능을 찾지 말아야합니다. 두뇌는 각기 다른 수준의 조직에서 각각의 규칙에 따라 작동하는 다양한 시스템 간의 동적 상호 작용의 결과로 작용합니다. 다음과 같은 세 가지 수준의 조직에서 뇌 기능에 대한 세 가지 외 결합 적 공헌자를 고려하십시오.

1. 양 전송. 비 – 시냅스 확산 신경 전달 (non-synaptic diffusion neurotransmission)이라고도하며, 이는 방출 세포에 시냅스되지 않은 상태로 세포에 분자가 확산되는 것에 의존하는 신경 조절 기작을 의미합니다. 고전적인 배선 전송은 신경 전달 물질을 비교적 잘 유지하는 시냅스 접촉 및 확산 장벽에 의존합니다. 확산은이 의미에서 믿을만한 시냅스 전달의 적이다. 그러나 확산을 활용 하는 뇌의 화학적 소통, 특히 뇌의 구조적 특징 (다른 방향보다 큰 확산을 허용하는 이방성), 비 – 시냅스로부터 분자를 방출하는 것 사이트. 예를 들어, 피라미드 세포가 그들의 수지상 아 형태의 세포 중 단지 약 1 %만을 갖는 시냅스를 고려할 때, 체적 전달의 기능적 잠재력은 엄청납니다. 볼륨 전송은 시냅스 전송을 학습하고 조절하는 데 중요한 역할을하는 것으로 알려져 있으며, 또한 뇌에서 새로운 장거리 파트너십을 창출하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 볼륨 전송이 제대로 이해되지 못한다는 것은 매우 과소 평가 될 수 있습니다. 그러나 여기서 중요한 것은 connectomics가이 기능을 원칙적으로 포착 할 수 없다는 것입니다.

2. 신경 – glia 상호 작용. R. 더글라스 필드 (R. Douglas Fields)가 "다른 뇌"라고 부른 신경아 교세포는 뉴런의 영양 및 구조 배경 그 이상입니다. 대신, 그들은 뇌 기능에 중요한 기여를합니다. Glia는 시냅스의 형성을 조절하고, 장기적인 강화와 같은 학습 메커니즘을 조절하고, 시냅스 틈에서 신경 전달 물질의 제거를 관리하고, 또한 신경 변조 물질을 방출하기 때문에 시냅스 전달을 조절하는 것으로 생각됩니다. Fields는 다음과 같이 씁니다 : "Glia는 의사 소통을하며, 뇌의 정보 흐름을위한 별도의 비 전기 네트워크를 제공합니다.이 네트워크는 독립적으로 작동하지만 네트워크와 협력하여 작동합니다. Glia는 의사 소통에 전기를 사용하지 않으므로 glia는 축삭이나 수상 돌기 또는 신경 세포의 시냅스가 필요 없습니다. Glia는 화학적 메시지를 방송함으로써 의사 소통합니다. 더욱이 glia는 신경 회로를 통해 흐르는 정보를 감지하고 시냅스에서 뉴런 사이의 통신을 변경시킬 수 있습니다! "이 중요한 상호 작용은 모두 커넥토 믹스에 의해 포착되지 않습니다.

3. 실시 예. 두뇌는 무엇보다도 특정 종류의 유기체에 대한 제어 시스템으로 발전했습니다. 인간의인지는 단지 인간의 뇌 기능이 아니라 인간의 뇌 – 신체 – 환경 기능입니다. 그것은 무수한 방법으로 환경의 사용과 상호 작용에 의해 표시됩니다 : 연필과 종이를 사용하여 중간 결과를 장시간 분할 또는 대규모 곱셈으로 저장합니다. 관련 패턴, 일치 또는 잠재적 인 단어를보다 잘 볼 수 있도록 카드 또는 스크래블 타일을 배열하는 일; 퍼즐 조각을 회전시켜 자신의 적합성을 더 잘 구분합니다. 식료품 목록, 라벨, 표지판, 백과 사전 등을 작성하고 나중에 다른 곳에서 정보를 저장하는 방법; 관리 구조 및 개별 사회적 역할에 의해 부과 된 제약을 사용하여 선박 항법 또는 건물 건설과 같은 복잡한 작업을 수행합니다. 이것이 제시하는 전반적인 그림은 개인의 두뇌에 더 적고 (심지어 두뇌의 내부 연결에서 더 적은) 지능의 것이며, 더 넓은 세계와 함께 그리고 더 넓은 세계에서 에이전트의 역동적 인 상호 작용에서 더욱 그러합니다. 이 수준의 설명에 대한주의는 세계를 거주자의 본질을 반영하는 집인 가정으로 만드는 활동입니다. 그것의 주요 신호는 인간 인식에 매우 중요한 사회 및 문화 세계를 포함하여 특히 환경과의 적응 적 통합의 일종입니다. 두뇌로서의 연결체를 GUT로 만드는 것은 대조적으로 이상한 종류의 데카르트주의의 복귀입니다.

따라서 connectome은 중요합니다. 실제로 중요합니다. 그러나 볼륨 전송, 신경 – glia 상호 작용 및 구현도 마찬가지입니다. 그리고 나는 호르몬이나 지방 및 대규모 진동 역학, 세포 간 단백질 또는 뇌 기능에 중요한 기여를하는 것으로 알려진 다른 중요한 구조와 과정에 대해서도 언급하지 않았습니다. 그러므로 우리가 처분 할 수있는 모든 수단을 사용하여 뇌 조직을 연구합시다. 두뇌 GUT 만 남겨 두자.

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