Connectomes e Connectogramas: Os circuitos que seu cérebro percorre

Abaixo apresentamos a transcrição em português do filme WIRE TOGETHER, FIRE TOGETHER que apresenta as técnicas de mapeamento da ativação cerebral. Veja o filme aqui (em inglês).

Veja o vídeo e, depois, aprenda e divirta-se com as atividades: CAPACETE DO CÉREBRO e CAPACETE DOS CIRCUITOS sobre as suas áreas cerebrais, ambas disponibilizadas no site do Projeto MIN – Museu Itinerante de Neurociências, com várias outras atividades de aprendizagem divertidas.

Veja também outros modelos ao final dessa matéria.

Ativar e Conectar Juntos

00:02. Neurônios ativados ao mesmo tempo, estão interligados.

00:05. Eles formam a totalidade de quem nós somos.

00:09. Nossa Conectome.

00:21. A tomografia MRI pode ser usada para investigar a anatomia do cérebro.

Uma seção sagital de uma cabeça humana mostrada por ressonância magnética. Aproximadamente na linha média.

00:29. Fatias do volume 3D mostram as massas cinzenta e branca do cérebro.

00:47. Um voo sobre a superfície do cérebro permite um close-up da “girificação”.

Grau de girificação em diferentes animais.

01:09. A fMRI funcional mede indiretamente a ativação cerebral por meio do nível de oxigenação no sangue.

Imagem gerada por fMRI.

01:27. Mesmo sem uma tarefa cognitiva, o cérebro exibe ativação.

01:44. Seu componente de baixa frequência é plotado sobre a superfície do cérebro.

02:01. A ativação cerebral oscila.

02:21. As oscilações são sincronizadas entre áreas específicas do cérebro.

3:00. Padrões de sincronização são mostrados para vários pontos de partida.

03:26. Estas redes de sincronização são mostradas como um grupo de conexões.

04:09. Nosso cérebro responde com redes especializadas de estimulação.

04:16. A magnetoencefalografia (MEG) permite medir essa resposta do cérebro com alta resolução temporal.

A imagem por MEG mostra exames cerebrais de um paciente com lesão cerebral traumática. Áreas em rosa e roxo mostram conectividade reduzida entre partes do cérebro do paciente.

05:01. Ao ouvir a minha voz, a rede de linguagem é ativada.

5:25. Áreas especializadas da rede de linguagem são conectadas por meio de trilhas de fibras da massa branca.

5:43. A MRI de difusão é usada para determinar essas conexões anatômicas.

05:47. A orientação principal das fibras em cada voxel é medida pelo tensor de difusão.

Exemplo de rastreamento de fibra de massa branca usando MRI de difusão

06:07. O perfil de difusão de água codifica as direções locais das fibras.

06:59. As trilhas de fibras nervosas são calculados a partir das direções locais.

08:39. As trilhas de fibras preenchem toda a massa branca.

08:59. Decompor as vias de fibra mostra a complexa teia das conexões.

CRÉDITOS

Créditos: Christoph Leuze, Alfred Anwander, Katja Heuer, Ahmad Kanaan.

Software brainGL: Ralph Schurade, Joachim Böttger.

Música: Tommy Manko.

Agradecimentos: Burkhard Maess, David Moreno-Dominguez, Daniel S. Margulies, Daniel Heckmann, Arne Hofmann.

MAX PLANK INSTITUT, FÜR KOGNITIONS-UNS NEUROWISSENSCHAFTEN, Leipzig

PARA SABER MAIS

Connectograma das áreas cerebrais (todas ativadas).
Connectograma: Cortéx occipital (visão) lateral esquerdo se conecta a várias áreas dos 2 hemisférios.
Connectograma: Cortéx occipital (visão) lateral direito se conecta a várias áreas dos 2 hemisférios.

Transcrição do vídeo em inglês (original).

Fire Together, Wire Together

00:02 Neurons that fire together, wire together.

00:05 They make up the entirety of who we are.

00:09. Our connectome.

00:21. MR tomography can be used to explore brain anatomy.

00:29. Slices of the 3D volume show the grey and white matter of the brain.

00:47. A flight over the brain surface allows for a close up view of the gyrification.

01:09. Functional MRI indirectly measures brain activation via the blood oxygenation level.

01:27. Even without a cognitive task, the brain shows activation.

01:44. Its low frequency component is plotted on the brain surface.

02:01. The brain activation oscillates.

02:21. The oscillations synchronize between specific areas.

03:00. Patterns of synchronization are shown for several seed points.

03:26. These synchronization networks are shown as bundled connections.

04:09. Our brain responds with specialized networks to stimulation.

04:16. Magnetoencephallography allows to measure this brain response with high temporal resolution.

05:01. When you hear a sentence, the language network is activated.

05:25. Specialized areas of the language network are connected via white matter fibre pathways.

05:43. Diffusion MRI is used to compute these anatomical connections.

05:47. The main fibre orientation in each voxel is measured by the diffusion tensor.

06:07. The water diffusion profile encodes the local fibre orientations.

06:59. Fibre pathways are computed from the local directions.

08:39. Fibre pathways fill up the entire white matter.

08:59. Slicing the fibre pathways shows the intermingling of the connections.

  • Credits: Christoph Leuze; Alfred Anwander; Katja Heuer; Ahmad Kanaan.
  • Software brainGL: Ralph Schurade; Joachim Böttger.
  • Music: Tommy Manko.
  • Acknowledgment: Burkhard Maess; David Moreno-Dominguez; Daniel S. Margulies; Daniel Heckmann; Arne Hofmann.
  • MAX PLANK INSTITUT. FÜR KOGNITIONS-UNS NEUROWISSENSCHAFTEN, Leipzig.