Lansat în 2009 ca o mare provocare Blueprint, proiectul Human Connectome Project (HCP) al NIH este un efort ambițios de cartografiere a căilor neuronale care stau la baza funcționării creierului uman. Scopul general al proiectului este de a dobândi și de a împărtăși date despre conectivitatea structurală și funcțională a creierului uman. Acesta va avansa foarte mult capacitățile de imagistică și de analiză a conexiunilor cerebrale, ceea ce va duce la o sensibilitate, o rezoluție și o utilitate îmbunătățite, accelerând astfel progresul în domeniul emergent al connectomicii umane. Înțelegerea acestor modele de conectare în interiorul și între indivizi va ajuta cercetătorii să înceapă să descifreze semnalele electrice care generează gândurile, sentimentele și comportamentele noastre.
Consorții
HCP a produs hărți uimitoare ale fibrelor neuronale care străbat creierul. A revoluționat cartografierea conexiunilor din creierul uman și a pus bazele fundamentale pentru utilizarea măsurilor de imagistică cerebrală a conectivității ca ajutor în diagnosticarea bolilor. HCP a avut un impact transformator asupra domeniului, deschizând calea spre o înțelegere detaliată a modului în care circuitele creierului nostru se schimbă pe măsură ce îmbătrânim și a diferențelor dintre acestea în cazul bolilor psihiatrice și neurologice. În ansamblu, HCP va duce la progrese majore în înțelegerea a ceea ce ne face să fim în mod unic oameni și va pregăti terenul pentru studii viitoare ale circuitelor cerebrale anormale în multe tulburări neurologice și psihiatrice.
Avansurile tehnice realizate deja în HCP au transformat domeniul și au permis comunității de cercetare în neuroștiințe să agregheze date în moduri fără precedent. Este important faptul că toate datele produse de HCP sunt partajate în mod gratuit cu comunitatea de cercetare prin intermediul unei baze de date personalizate create de Connectome Coordination Facility, finanțată de Blueprint. Peste 100 de publicații au apărut în urma difuzării inițiale a datelor HCP.
HCP a început în septembrie 2010, când Blueprint a acordat 40 de milioane de dolari pentru două consorții de cercetare colaboratoare pentru a cartografia conexiunile creierului uman la rezoluție înaltă. Aceste două acorduri de cooperare majore au adoptat abordări complementare pentru a descifra schema complexă de cablare a creierului. Ambele eforturi s-au bazat pe colaborări multidisciplinare existente și au folosit o abordare de conducere cu mai mulți IP care a oferit un sistem riguros de organizare și supraveghere pentru fiecare program.
Cele două consorții de cercetare care au fost înființate pentru a urmări aceste proiecte complementare de cinci ani au fost:
Proiectul WU/Minn
Washington University in St. Louis/Universitatea din Minnesota/Universitatea Oxford (consorțiul WU-Minn HCP) – condus în comun de Dr. David Van Essen și Dr. Kamil Ugurbil – și-a propus să cartografieze în mod cuprinzător circuitele creierului uman la 1200 de adulți sănătoși, folosind metode de ultimă generație de neuroimagistică neinvazivă.
Proiectul Harvard/MGH-UCAL
Massachusetts General Hospital/Harvard University și University of California Los Angeles (UCLA) – condus în comun de dr. Bruce Rosen și Dr. Arthur Toga – și-au propus să creeze un nou aparat de imagistică prin rezonanță magnetică optimizat pentru măsurarea datelor privind conectomul.
Pentru mai multe informații, consultați comunicatul de presă al NIH, „40 de milioane de dolari acordate pentru a urmări conexiunile creierului uman.”
Programe Connectome
Lifespan Connectome
Prin prisma succesului HCP, Blueprint a lansat cea de-a doua fază a programului Connectome prin crearea Lifespan Connectome în 2015. În timp ce participanții la cercetare în cadrul studiilor HCP originale aveau între 22 și 35 de ani, Lifespan Connectome a extins colectarea de date de la subiecți sănătoși de toate vârstele. Cele trei anunțuri de program rezultate s-au axat pe diferite cohorte de vârstă: 0-5 ani (RFA-MH-16-160), 5-21 de ani (RFA-MH-16-150) și 36-90+ ani (RFA-AG-16-004). În total, aceste proiecte vor cartografia conexiunile cerebrale pe distanțe lungi și variabilitatea acestora în detalii fără precedent la peste 3.000 de copii și adulți din Statele Unite. Datorită noilor instrumente și tehnologii puternice generate de HCP, sarcina monumentală de cartografiere a circuitelor creierului uman pe măsură ce îmbătrânim devine realitate.
Vezi toate proiectele Lifespan Connectome
Disease Connectome
În plus față de extinderea distribuției pe vârste a participanților la cercetările HCP, în 2014, un subset de șase institute Blueprint a investit în colectarea de date connectome de la subiecți cu anumite diagnostice clinice. Anunțul privind oportunitățile de finanțare pentru Connectome Related to Human Disease, susținut de Institutul Național de Oftalmologie (NEI), Institutul Național pentru Abuzul de Alcool și Alcoolism (NIAAA), Institutul Național pentru Îmbătrânire (NIA), Institutul Național pentru Abuzul de Droguri (NIDA), Institutul Național de Sănătate Mintală (NIMH) și Institutul Național pentru Tulburări Neurologice și Accidente Vasculare Cerebrale (NINDS) a acordat paisprezece proiecte în anii fiscali 2015 și 2016. Printre acestea s-au numărat investigații privind conectomul structural și funcțional în subtipurile bolii Alzheimer; conectomul uman pentru vederea slabă, orbire și restabilirea vederii; proiectul connectomului epilepsiei; proiectul connectomului Amish privind bolile mintale; conectomul legat de anxietate și depresie la adolescenți; imagistica connectomică în degenerescența frontotemporală familială și sporadică; proiectul connectomului uman pentru psihoza timpurie; și connectomica îmbătrânirii creierului și a demenței. Aceste proiecte privind connectomul bolilor deschid calea spre o înțelegere detaliată a modului în care diferă circuitele cerebrale în bolile psihiatrice și neurologice.
Vezi toate proiectele privind connectomul bolilor
Centrul de coordonare a datelor
Centrul de coordonare a connectomului, finanțat de Blueprint în 2015, menține un depozit central de date pentru datele privind Connectomul uman colectate de la consorțiile HCP originale, precum și de la alte laboratoare de cercetare. Facilitatea de coordonare oferă, de asemenea, un birou de asistență pentru a consilia comunitatea de cercetare cu privire la cele mai bune strategii de colectare a datelor care vor permite armonizarea între datele noi și cele existente. Informații despre HCP pot fi găsite pe site-ul web al Connectome Coordination Facility. Stocarea pe termen lung a datelor HCP este asigurată de NIMH Data Archive.
.