Virtual Brain mappa la connettività funzionale
Il progetto DYNVIB (Dynamic effective connectivity of the virtual brain) ha esplorato la flessibilità di un punto si cui si concentra dell’attenzione che muta rapidamente, a seguito dell’invio di segnali opportuni a regioni cerebrali di ordine superiore. Il consorzio si è servito di Virtual Brain, una piattaforma neuroinformatica open-source che analizza le dinamiche di nuova comparsa in diverse serie di parametri. Il principio alla base dello studio ipotizza che il cronnettoma (gli stati del sistema dipendenti dal tempo) sia la manifestazione visibile del dinoma. Con il termine dinoma si indicano tutti i regimi dinamici di un circuito neurale, generabili dal connettoma, mentre il connettoma è la somma di tutte le connessioni sinaptiche. DYNVIB ha generato il primo modello in assoluto a campo medio dell’intero cervello. In base a un connettoma ricostruito che utilizza l’immaginografia con tensore di diffusione, il dinoma modello di “Virtual Brain” ha aumentato la ricchezza dei dettagli. Gli scienziati hanno anche studiato una “Regione virtuale”, in cui un connettoma in mesoscala regola il coordinamento di comunicazioni in multifrequenza tra regioni diverse nella corteccia. La selezione si basa sulla frequenza nelle direzioni dal basso in alto e dall’alto in basso. I ricercatori hanno anche migliorato la metodologia relativa all’analisi della connettività funzionale dinamica (FCD). L’input proveniente dall’acquisizione di immagini di segnali e registrazioni neurali con l’introduzione di biomarcatori ha prodotto metriche su scale diverse, che possono valutare la riorganizzazione di FDC con l’invecchiamento. Per reti più microscopiche, sono stati acquisiti da fonti esterne algoritmi di apprendimento artificiale. I componenti del progetto hanno compiuto massicci progressi nella realizzazione di modelli computazionali capaci di analizzare la dinamica della connettività funzionale nell’intero cervello umano. Tra le applicazioni dirette rientra la possibilità di comprendere meglio la flessibilità cognitiva, la sua alterazione e il suo miglioramento. La medicina 3P (preventiva, predittiva e personalizzata) potrebbe conseguire un notevole miglioramento nel campo delle malattie neurodegenerative e del miglioramento della funzione cognitiva generale.
