مشروع الاتصال البشري

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

كان مشروع الموصلات العصبية البشرية ( HCP ) مشروعًا مدته خمس سنوات (مُدِّد لاحقًا إلى عشر سنوات) برعاية ستة عشر جهة تابعة للمعاهد الوطنية للصحة ، موزعة بين اتحادين من المؤسسات البحثية. انطلق المشروع في يوليو 2009 [ 1 ] كأول تحدٍّ من التحديات الكبرى الثلاثة ضمن خطة المعاهد الوطنية للصحة لأبحاث علم الأعصاب. [ 2 ] في 15 سبتمبر 2010، أعلنت المعاهد الوطنية للصحة عن منحها منحتين: 30 مليون دولار على مدى خمس سنوات لاتحاد بقيادة جامعة واشنطن في سانت لويس وجامعة مينيسوتا ، بمساهمات فعّالة من جامعة أكسفورد (FMRIB)، و8.5 مليون دولار على مدى ثلاث سنوات لاتحاد بقيادة جامعة هارفارد ومستشفى ماساتشوستس العام وجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس . [ 3 ]

كان الهدف من مشروع الموصلات الدماغية البشرية هو بناء "خريطة شبكية" ( موصلات ) تُسلط الضوء على الاتصال التشريحي والوظيفي داخل الدماغ البشري السليم ، بالإضافة إلى إنتاج مجموعة من البيانات التي ستسهل البحث في اضطرابات الدماغ مثل عسر القراءة والتوحد ومرض الزهايمر والفصام . [ 4 ] [ 5 ]

يجري العمل حالياً على عدد من المشاريع اللاحقة، استناداً إلى نتائج مشروع الاتصال البشري. [ 6 ]

اتحاد جامعة واشنطن ومينيسوتا وأكسفورد

طوّر اتحاد جامعات واشنطن ومينيسوتا وأكسفورد أجهزة تصوير بالرنين المغناطيسي محسّنة، وأساليب متطورة لاكتساب الصور وتحليلها، بهدف رسم خرائط الاتصال في الدماغ البشري بدقة مكانية تفوق بكثير ما كان متاحًا سابقًا. وباستخدام هذه الأساليب، جمع الاتحاد كمية كبيرة من بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي والبيانات السلوكية لـ 1200 شخص بالغ سليم - أزواج من التوائم وإخوتهم من 300 عائلة - باستخدام جهاز تصوير بالرنين المغناطيسي خاص بقوة 3 تسلا. إضافةً إلى ذلك، أجرى الاتحاد مسحًا لـ 184 شخصًا من هذه المجموعة باستخدام جهاز بقوة 7 تسلا، ما يوفر دقة مكانية أعلى. تم تحليل البيانات لإظهار الروابط التشريحية والوظيفية بين أجزاء الدماغ لكل فرد، وربطها ببيانات الاختبارات السلوكية. وكشفت مقارنة خرائط الاتصال والبيانات الجينية للتوائم المتطابقة جينيًا مع التوائم غير المتطابقة عن المساهمات النسبية للجينات والبيئة في تشكيل دوائر الدماغ، وحددت الاختلافات الجينية ذات الصلة . كما ألقت الخرائط الضوء على كيفية تنظيم شبكات الدماغ.

باستخدام مزيج من تقنيات التصوير غير الجراحية ، بما في ذلك التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي القائم على المهام ، وتخطيط الدماغ المغناطيسي وتخطيط الدماغ الكهربائي ، والتصوير بالرنين المغناطيسي الانتشار ، قام فريق WU-Minn برسم خرائط الاتصال على المستوى الكلي - رسم خرائط لأنظمة الدماغ الكبيرة التي تم تقسيمها إلى مناطق متميزة تشريحياً ووظيفياً، بدلاً من رسم خرائط للخلايا العصبية الفردية .

ساهم في هذا المشروع عشرات الباحثين والمحققين من تسع مؤسسات بحثية. وتشمل هذه المؤسسات: جامعة واشنطن في سانت لويس، ومركز أبحاث الرنين المغناطيسي في جامعة مينيسوتا ، وجامعة أكسفورد ، وجامعة سانت لويس ، وجامعة إنديانا ، وجامعة دانونزيو في كييتي - بيسكارا ، ومعهد إرنست سترونغمان ، وجامعة وارويك ، وشركة Advanced MRI Technologies، وجامعة كاليفورنيا في بيركلي . [ 7 ]

البيانات الناتجة عن هذا البحث متاحة للعموم في منصة معلوماتية عصبية مفتوحة المصدر يمكن الوصول إليها عبر الإنترنت. [ 8 ] [ 9 ]

اتحاد مستشفى ماساتشوستس العام/جامعة هارفارد-جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس

ركز اتحاد مستشفى ماساتشوستس العام/جامعة هارفارد-جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس على تحسين تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي لتصوير الروابط البنيوية للدماغ باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الانتشار ، بهدف زيادة الدقة المكانية والجودة والسرعة. يرسم التصوير بالرنين المغناطيسي الانتشار، المستخدم في كلا المشروعين، خريطة للروابط الليفية طويلة المدى في الدماغ من خلال تتبع حركة الماء. تسمح أنماط انتشار الماء في أنواع مختلفة من الخلايا بالكشف عن أنواع مختلفة من الأنسجة. باستخدام طريقة التصوير هذه، يمكن رؤية الامتدادات الطويلة للخلايا العصبية، والتي تسمى المادة البيضاء ، بوضوح تام. [ 10 ] [ 11 ]

كان الماسح الضوئي الجديد الذي تم بناؤه في مركز مارتينوس التابع لمستشفى ماساتشوستس العام لهذا المشروع "أقوى من الأنظمة التقليدية بمقدار 4 إلى 8 مرات، مما يتيح تصوير التشريح العصبي البشري بحساسية أكبر من ذي قبل". [ 3 ] يتميز الماسح الضوئي بقوة تدرج قصوى تبلغ 300 ملي تسلا/متر ومعدل تغيير يبلغ 200 تسلا /متر/ثانية، مع قيم b تم اختبارها حتى 20000 ثانية/مم². وللمقارنة، تبلغ قوة ملف التدرج القياسي 45 ملي تسلا/متر. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

الاختبارات والقياسات السلوكية

لفهم العلاقة بين ترابط الدماغ والسلوك بشكل أفضل، استخدم مشروع "هيومان كونيكتوم" مجموعة موثوقة ومُدققة من المقاييس التي تقيّم نطاقًا واسعًا من الوظائف البشرية. وتتمثل جوهر هذه المجموعة في الأدوات والأساليب التي طورتها " مجموعة أدوات المعاهد الوطنية للصحة لتقييم الوظائف العصبية والسلوكية". [ 15 ]

بحث

في أغسطس 2025، تم تحديث مجموعة بيانات مشروع HCP-Young Adult 2025 على منصة جديدة تُسمى " ConnectomeDB المدعومة من BALSA ". وتشمل أبرز التحسينات تطويرات كبيرة في معالجة البيانات، حيث طُبقت على جميع بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI)، بالإضافة إلى استخدام تقنية FIX متعددة التشغيل (Xnoiseifier من FMRIB، القائمة على تحليل المكونات المستقلة ICA) لبيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) عند استخدام جهاز بقوة 3 تسلا، وتحسينات في مسارات تحليل المكونات المستقلة (ICA) الزمنية، مع التوافق مع حزم المعالجة السابقة لمشاريع HCP Lifespan. يُسهم هذا في تعميق فهم الدماغ البشري لدى مجموعة كبيرة من الشباب الأصحاء. [ 16 ]

تطور مشروع الموصلات الدماغية البشرية ليصبح مجموعة كبيرة من فرق البحث. تستخدم هذه الفرق أسلوب مسح الدماغ الذي طوره المشروع. [ 17 ] تتضمن الدراسات عادةً استخدام مجموعات كبيرة من المشاركين، ومسح أدمغتهم من زوايا متعددة، وتوثيق مواقع البنى الدماغية لكل مشارك بدقة. [ 18 ] تُفهرس الدراسات التابعة لمشروع الموصلات الدماغية البشرية حاليًا من قِبل مرفق تنسيق الموصلات الدماغية. وتنقسم هذه الدراسات إلى ثلاث فئات: موصلات دماغية للبالغين الأصحاء، وبيانات الموصلات الدماغية عبر مراحل العمر، وموصلات دماغية مرتبطة بالأمراض البشرية. ويندرج تحت كل فئة من هذه الفئات فرق بحثية تعمل على أسئلة محددة.

الاتصالات العصبية السليمة لدى البالغين

أتاحت دراسة مشروع "هيومن كونيكتوم" للشباب [ 19 ] بياناتٍ حول الروابط الدماغية لـ 1100 شاب بالغ يتمتعون بصحة جيدة للمجتمع العلمي. [ 20 ] وقد استخدم العلماء بيانات هذه الدراسة لدعم نظرياتٍ حول المناطق الدماغية التي تتواصل فيما بينها. [ 21 ] فعلى سبيل المثال، استخدمت إحدى الدراسات بيانات المشروع لإظهار أن اللوزة الدماغية ، وهي جزء من الدماغ أساسي للمعالجة العاطفية، متصلة بأجزاء الدماغ التي تستقبل المعلومات من الحواس وتخطط للحركة. [ 22 ] وأظهرت دراسة أخرى أن الأفراد الأصحاء الذين لديهم ميل كبير لتجربة القلق أو الاكتئاب لديهم روابط أقل بين اللوزة الدماغية وعدد من مناطق الدماغ المرتبطة بالانتباه.

بيانات الاتصال الوظيفي مدى الحياة

توجد حاليًا أربع مجموعات بحثية تجمع بيانات حول الروابط العصبية في أدمغة فئات عمرية أخرى غير الشباب. وتهدف هذه المجموعات إلى تحديد طبيعة الروابط الدماغية الطبيعية خلال مراحل الرضاعة والطفولة والمراهقة والشيخوخة. وسيستخدم العلماء البيانات التي تجمعها هذه المجموعات البحثية بنفس الطريقة التي استخدموا بها بيانات دراسة مشروع "الرابطة العصبية البشرية" للشباب. [ 23 ]

تُجري أربعة عشر فريقًا بحثيًا دراساتٍ حول كيفية تغير الروابط العصبية في الدماغ خلال مسار مرضٍ مُعين. يركز أربعة من هذه الفرق على مرض الزهايمر والخرف، وهما مرضان يبدآن مع التقدم في السن. ويُعدّ فقدان الذاكرة والضعف الإدراكي من سمات تطور هذين المرضين. وبينما يعتبر العلماء مرض الزهايمر مرضًا ذا سببٍ مُحدد، فإن الخرف في الواقع يصف أعراضًا يُمكن أن تُعزى إلى عددٍ من الأسباب. ويبحث فريقان بحثيان آخران في كيفية تأثير الأمراض التي تُؤثر على الرؤية على تغيير الروابط العصبية في الدماغ. ويركز أربعة فرق بحثية أخرى على اضطرابات القلق والاكتئاب الشديد ، وهما اضطرابان نفسيان يُؤديان إلى خللٍ في تنظيم المشاعر. ويركز فريقان بحثيان آخران على آثار الذهان ، وهو أحد أعراض بعض الاضطرابات النفسية التي يُدرك فيها الفرد الواقع بشكلٍ مُختلف عن الآخرين. ويُجري أحد الفرق البحثية أبحاثًا حول الصرع ، وهو مرضٌ يتميز بنوباتٍ عصبية. وأخيرًا، يقوم فريق بحثي بتوثيق الروابط العصبية في أدمغة شعب الأميش ، وهي جماعة دينية وعرقية تُعاني من ارتفاع معدلات بعض الاضطرابات النفسية . [ 24 ]

على الرغم من وجود نظريات مطروحة حول كيفية تغير الروابط الدماغية في الأمراض قيد الدراسة، إلا أن العديد من هذه النظريات مدعومة ببيانات من مجموعات سكانية سليمة. [ 22 ] فعلى سبيل المثال، دعمت دراسة أدمغة أفراد أصحاء نظرية مفادها أن الأفراد المصابين باضطرابات القلق والاكتئاب لديهم ترابط أقل بين مراكزهم العاطفية والمناطق المسؤولة عن الانتباه. ومن خلال جمع البيانات تحديدًا من الأفراد المصابين بهذه الأمراض، يأمل الباحثون في التوصل إلى فهم أدق لكيفية تغير الروابط الدماغية لدى هؤلاء الأفراد بمرور الوقت.

حالة

اكتمل المشروع في عام 2021، ويتوفر تحليل استرجاعي له. [ 25 ] [ 26 ] وقد بدأ عدد من المشاريع الجديدة بناءً على نتائجه. [ 6 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ أطلقت معاهد الصحة الوطنية مشروع "كونكتوم الدماغ البشري" لكشف روابط الدماغ ، معاهد الصحة الوطنية ، 15 يوليو 2009، مؤرشف من الأصل في 17 يوليو 2009 ، تم الاطلاع عليه في 16 فبراير 2013
  2. ↑ «مشروع الموصلات العصبية البشرية» . مخطط معاهد الصحة الوطنية لأبحاث علم الأعصاب . معاهد الصحة الوطنية . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 فبراير 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 مارس 2025 .
  3. ١ ٢ منحة بقيمة ٤٠ مليون دولار لتتبع روابط الدماغ البشري ، المعاهد الوطنية للصحة ، ١٥ سبتمبر ٢٠١٠ ، تاريخ الاطلاع ١٦ فبراير ٢٠١٣ ، ماسحات ضوئية متطورة تكشف عن الدوائر المعقدة بدقة عالية{{citation}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  4. ↑ غوش، بالاب؛ فان ويدين، دكتور في الطب (16 فبراير 2013). "داخل شبكة الدماغ" (فيديو) . بوسطن : بي بي سي نيوز أونلاين . تاريخ الاسترجاع: 16 فبراير 2013 .
  5. ↑ جيديس، ليندا (2016). "رسم خريطة الدماغ البشري بتفاصيل غير مسبوقة". مجلة نيتشر . doi : 10.1038/nature.2016.20285 . S2CID 89023120 . 
  6. 1 2 "مرفق تنسيق كونيكتوم" .
  7. ↑ «منح 40 مليون دولار لتتبع روابط الدماغ البشري» . المعهد الوطني للصحة العقلية. 15 سبتمبر 2010. مؤرشف من الأصل في 10 يناير 2012. تم الاطلاع عليه في 12 مارس 2018 .
  8. ↑ "Connectome - الصفحة الرئيسية" .
  9. ↑ "ConnectomeDB" .
  10. ↑ "صورة نموذجية للتصوير بالرنين المغناطيسي الانتشارية للدماغ" ، مختبر التصوير العصبي ، جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ، مؤرشفة من الأصل بتاريخ 2012-03-05 ، تم استرجاعها بتاريخ 2013-02-16
  11. ↑ فان، كيويون؛ ويتزل، توماس؛ نومينما، آبو؛ فان دايك، كوين آر إيه؛ فان هورن، جون دي؛ دروز، ميشيل كيه؛ سومرفيل، ليا إتش؛ شيريدان، مارغريت إيه؛ سانتيلانا، روزاريو إم. (2016-01-01). "مجموعات بيانات مشروع MGH-USC Human Connectome مع التصوير بالرنين المغناطيسي الانتشار ذي القيمة b العالية للغاية" . NeuroImage . 124 (الجزء ب): 1108-1114 . doi : 10.1016/j.neuroimage.2015.08.075 . ISSN 1095-9572 . PMC 4651764. PMID 26364861 .   
  12. ↑ تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء في تصوير الانتشار ذي القيمة b العالية باستخدام تدرجات Gmax = 300 mT/m البشرية، وقائع الجمعية الدولية للرنين المغناطيسي الطبي 20 (2012) 2738
  13. ↑ "نبذة عن المركز" . 22 مارس 2019.
  14. ↑ فان، كيويون؛ نومينما، آبو؛ ويتزل، توماس؛ زانزونيكو، روبرتا؛ كيل، بوريس؛ كولي، ستيفن؛ بوليميني، جوناثان ر.؛ تيسدال، ديلان؛ فان دايك، كوين ر.أ. (21-11-2014). "دراسة القدرة على تحليل بنى المادة البيضاء المعقدة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الانتشار عالي القيمة b على جهاز MGH-USC Connectom" . اتصال الدماغ . 4 (9): 718-726 . doi : 10.1089/brain.2014.0305 . ISSN 2158-0022 . PMC 4238244. PMID 25287963 .   
  15. ↑ "مكونات مشروع الاتصال العصبي البشري - الاختبارات السلوكية - الاتصال العصبي" . humanconnectome.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 مارس 2013 .
  16. ↑ "إصدار HCP-Young Adult لعام 2025" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 نوفمبر 2025 .
  17. ↑ جلاسر، ماثيو ف؛ سميث، ستيفن م؛ ماركوس، دانيال س؛ أندرسون، جيسبر ل ر؛ أورباخ، إدوارد ج؛ بيرنز، تيموثي إي ج؛ كولسون، تيموثي س؛ هارمز، مايكل ب؛ جينكينسون، مارك؛ مولر، ستين؛ روبنسون، إيما س؛ سوتيروبولوس، ستاماتيوس ن؛ شو، جونكيان؛ يعقوب، عيسى؛ أوجوربيل، كامل؛ فان إيسن، ديفيد س (2016). " نهج التصوير العصبي لمشروع الموصلية البشرية" . مجلة نيتشر لعلم الأعصاب . 19 (9): 1175-1187 . doi : 10.1038/nn.4361 . PMC 6172654. PMID 27571196 .  
  18. ↑ UpAndRunning. "Connectome - الصفحة الرئيسية" . www.humanconnectome.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-11-2017 .
  19. ↑ UpAndRunning. "منشورات HCP Young Adult - Connectome" . www.humanconnectome.org . تاريخ الاسترجاع: 29 نوفمبر 2017 .
  20. ↑ "المنشورات | مشروع الاتصال العصبي البشري" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2017-05-07 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2016-03-03 .
  21. ↑ توشي، نيكولا؛ دوجينتو، أندريا؛ باسّامونتي، لوكا (2017). "الترابط الوظيفي في شبكات اللوزة الدماغية الحسية/الحركية (قبل الحركية) في حالة الراحة: أدلة جديدة من مشروع الموصلية البشرية" . المجلة الأوروبية لعلم الأعصاب . 45 (9): 1224-1229 . doi : 10.1111/ejn.13544 . hdl : 2108/232370 . PMID 28231395 . 
  22. 1 2 دي ويت، نيلي أ. ج؛ مولر، سفين س (2016). "سلامة المادة البيضاء في شبكات الدماغ ذات الصلة بالقلق والاكتئاب: أدلة من مجموعة بيانات مشروع الاتصال البشري" . تصوير الدماغ والسلوك . 11 (6): 1604-1615 . doi : 10.1007/s11682-016-9642-2 . hdl : 1854 / LU-8163582 . PMID 27744495. S2CID 21758303 .  
  23. ↑ UpAndRunning. "Connectome - دراسات العمر الافتراضي لمقدمي الرعاية الصحية" . www.humanconnectome.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 ديسمبر 2017 .
  24. ↑ UpAndRunning. "Connectome - دراسات الاتصال العصبي البشري المتعلقة بالأمراض" . www.humanconnectome.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 ديسمبر 2017 .
  25. ↑ من "مدونة مدير معاهد الصحة الوطنية - مشروع الاتصال البشري" . مؤرشف من الأصل في 2 فبراير 2016. [...] مجموعة ضخمة من البيانات من مشروع الموصلية البشرية (HCP) الممول من معاهد الصحة الوطنية الأمريكية. وقد اكتملت هذه المجموعة قبل عدة سنوات، وهي الآن بمثابة مورد قيّم على الإنترنت للباحثين.
  26. ^ عيلام، جينيفر ستاين؛ جلاسر، ماثيو ف. هارمز، مايكل ب. سوتيروبولوس، ستاماتيوس ن.؛ أندرسون ، جيسبر إل آر . بيرجس، جريجوري C.؛ كيرتس، ساندرا دبليو؛ أوستينفيلد، روبرت؛ لارسون بريور، ليندا ج.؛ شوفلين، جان ماتياس؛ هودج، مايكل ر. كلير، إيلين أ؛ ماركوس، دانيال م.؛ أ، ديانا م. بارتش؛ يعقوب، عيسى؛ سميث، ستيفن م. أوجوربيل، كامل؛ إيسن، ديفيد سي. فان (2021). "مشروع الشبكة العصبية البشرية: بأثر رجعي" . صورة عصبية . 244 . إلسفير: 118543.
  27. ^ سميث ، ستيفن م. بيكمان ، كريستيان ف. أندرسون، يسبر. أورباخ ، إدوارد ج. بيجستربوش، جانين؛ داود، جوينايل؛ داف، يوجين. فاينبرج، ديفيد أ؛ غريفانتي، لودوفيكا؛ هارمز ، مايكل ب. كيلي، مايكل؛ لومان، تيموثي. ميلر ، كارلا إل. مولر، ستين. بيترسن، ستيف؛ القوة، جوناثان؛ سليمي خورشيدي، غلام رضا؛ سنايدر ، أبراهام ز ؛ فو، آن تي؛ وولريش، مارك دبليو؛ شو، جونقيان؛ يعقوب، عيسى؛ أوغوربيل، كامل؛ فان إيسن ، ديفيد سي. جلاسر، ماثيو ف (2013). “التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة في مشروع Connectome البشري” . صورة عصبية . 80 : 144–68 . doi : 10.1016/ j.neuroimage.2013.05.039 . PMC 3720828. PMID 23702415 .  
  28. ^ جريفانتي، لودوفيكا؛ داود، جوينايل؛ بيجستربوش، جانين؛ إيفانجيليستي، ستيفانيا؛ ألفارو ألماجرو، فيدل؛ جلاسر ، ماثيو ف. داف ، يوجين ف. فيتزجيبون، شون؛ وستفال، روبرت. كاروني، دافيد؛ بيكمان ، كريستيان ف. سميث، ستيفن م (2017). "التصنيف اليدوي لمكونات ضوضاء الرنين المغناطيسي الوظيفي ICA" . صورة عصبية . 154 : 188– 205. دوى : 10.1016/j.neuroimage.2016.12.036 . بمك 5489418 . بميد 27989777 .  
  29. ↑ ساليمي-خورشيدي، غلام رضا؛ دوود، غوينيل؛ بيكمان، كريستيان ف؛ غلاسر، ماثيو ف؛ غريفانتي، لودوفيكا؛ سميث، ستيفن م (2014). " إزالة التشويش التلقائي من بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي: الجمع بين تحليل المكونات المستقلة والدمج الهرمي للمصنفات" . NeuroImage . 90 : 449-468 . doi : 10.1016/j.neuroimage.2013.11.046 . PMC 4019210. PMID 24389422 .  
مشاريع الاتصال العصبي ذات الصلة
البيانات الصحفية
التقارير الإخبارية