「コネクトーム」の版間の差分

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==用語「コネクトーム」の起源==
==用語「コネクトーム」の起源==
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コネクトームは、生命科学分野で広く使われているゲノム(genome)、プロテオーム(proteome)などにならって、英語のconnect(ラテン語由来)とギリシア語の「完全、すべて、総体」を意味する接尾辞(-ome、ギリシア語-ωμα)を組み合わせた造語であり、英語の複数形は、connectomesである。コネクトームが、文献上、初めて使われたのは、2005年、Indiana大学のOlaf Spornsが、神経接続のマップを説明するために、ヒト・コネクトーム(Human Connectome)という概念を記述した論文である<ref><pubmed>16201007</pubmed></ref><ref>'''Olaf Sporns''' (2010) Scholarpedia, 5(2):5584. [[doi:10.4249/scholarpedia.5584|[DOI]]]</ref>。それとは独立して、Lausanne大学病院のPatric Hagmannが、その博士論文の中で同時期に同様に言及しているとされる<ref>'''Patric Hagmann''' (2005) From diffusion MRI to brain connectomics [PhD Thesis]. Lausanne: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). [[doi:10.5075/epfl-thesis-3230|[DOI]]]. </ref>。特に、このコネクトームという概念が普及され始めたのは、2008年、Harvard大学のJeffrey W. LichtmanとJoshua R. Sanesによる共著総説論文の発表後である<ref><pubmed>18801435</pubmed></ref>。また、用語の定着には、Sebastian Seung(当時MIT、現Princeton大学)らのアウトリーチによる努力もあった<ref>'''Sebastian Seung''' (2013) Connectome: How the Brain's Wiring Makes Us Who We Are  (Mariner Books) [https://www.amazon.com/Connectome-How-Brains-Wiring-Makes/dp/0547678592 ISBN-10: 9780547678597] (邦訳「コネクトーム:脳の配線はどのように「わたし」をつくり出すのか」草思社  セバスチャン・スン (著), 青木 薫 (翻訳))</ref>。しかし、これらの研究者の貢献は、あくまでコネクトームという用語を提案、普及、定着させたということで認知されるべきもので、コネクトームとは呼んでいないものの、それに相当する概念はこれらの研究者が提案する以前から存在していたと考えるべきであろう<ref><pubmed>23866325</pubmed></ref>。その典型例は、1986年に発表されたJohn Whiteらによるセンチュウ(''Caenohabditis elegans'')という一つの生物の神経細胞の結合性を網羅的に記述した研究である(後述)<ref><pubmed>22462104</pubmed></ref><ref><pubmed>25750233</pubmed></ref>。
コネクトームは、生命科学分野で広く使われているゲノム(genome)、プロテオーム(proteome)などにならって、英語のconnect(ラテン語由来)とギリシア語の「完全、すべて、総体」を意味する接尾辞(-ome、ギリシア語-ωμα)を組み合わせた造語であり、英語の複数形は、connectomesである。コネクトームが、文献上、初めて使われたのは、2005年、Indiana大学のOlaf Spornsが、神経接続のマップを説明するために、ヒト・コネクトーム(Human Connectome)という概念を記述した論文である<ref><pubmed>16201007</pubmed></ref><ref>'''Olaf Sporns''' (2010) Scholarpedia, 5(2):5584. [[doi:10.4249/scholarpedia.5584|[DOI]]]</ref>。それとは独立して、Lausanne大学病院のPatric Hagmannが、その博士論文の中で同時期に同様に言及しているとされる<ref>'''Patric Hagmann''' (2005) From diffusion MRI to brain connectomics [PhD Thesis]. Lausanne: Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). [[doi:10.5075/epfl-thesis-3230|[DOI]]]. </ref>。特に、このコネクトームという概念が普及され始めたのは、2008年、Harvard大学のJeffrey W. LichtmanとJoshua R. Sanesによる共著総説論文の発表後である<ref><pubmed>18801435</pubmed></ref>。また、用語の定着には、Sebastian Seung(当時MIT、現Princeton大学)らのアウトリーチによる努力もあった<ref>'''Sebastian Seung''' Connectome: How the Brain's Wiring Makes Us Who We Are  (2013, Mariner Books) [https://www.amazon.com/Connectome-How-Brains-Wiring-Makes/dp/0547678592 ISBN-10: 9780547678597] (邦訳「コネクトーム:脳の配線はどのように「わたし」をつくり出すのか」草思社  セバスチャン・スン (著), 青木 薫 (翻訳))</ref>。しかし、これらの研究者の貢献は、あくまでコネクトームという用語を提案、普及、定着させたということで認知されるべきもので、コネクトームとは呼んでいないものの、それに相当する概念はこれらの研究者が提案する以前から存在していたと考えるべきであろう<ref><pubmed>23866325</pubmed></ref>。その典型例は、1986年に発表されたJohn Whiteらによるセンチュウ(''Caenohabditis elegans'')という一つの生物の神経細胞の結合性を網羅的に記述した研究である(後述)<ref><pubmed>22462104</pubmed></ref><ref><pubmed>25750233</pubmed></ref>。


==コネクトームの研究史と階層==
==コネクトームの研究史と階層==
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一方、Olaf Spornsによるヒト・コネクトームの提唱以来、脳の機能と病態を理解するためにヒトの脳で研究されているのは、メソレベルのコネクトームより更にスケールの大きな'''「マクロスケール Macroscale」'''のコネクトームである<ref>'''Olaf Sporns''': Discovering the Human Connectome (2012) (MIT Press)  [https://www.amazon.com/Discovering-Human-Connectome-MIT-Press/dp/0262017903/ ISBN-10: 0262017903]</ref><ref>'''Henry Kennedy, David C. Van Essen, Yves Christen (eds.)''' (2016) Micro-, Meso- and Macro-Connectomics of the Brain  (Springer) [http://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-319-27777-6 [OpenAccess<nowiki>]</nowiki>]</ref>。これは小型の動物ではなく、ヒト、サル(マーモセットを含む)など比較的大型の動物での。この情報を収集しているのは、Human Connectome Project<ref>http://www.neuroscienceblueprint.nih.gov/connectome/</ref>である。これには、非侵襲な[[テンソルMRI]]などを中心に用い神経線維の走行など解剖学的な側面に注目しているThe Harvard/MGH-UCLA Project<ref>http://www.humanconnectomeproject.org/</ref>、および脳における[[fMRI]]による活動領域の検出やゲノム情報など機能的な側面に重点を置く国際プロジェクトThe WU-Minn Project <ref>http://humanconnectome.org/</ref>がある。いずれも、解像度が上がれば、メソスケールのコネクトームにも近づくが、非侵襲で得られる解像度は、最大でもミリメートル程度であり、侵襲的な方法で得られる解像度とは違いがある。
一方、Olaf Spornsによるヒト・コネクトームの提唱以来、脳の機能と病態を理解するためにヒトの脳で研究されているのは、メソレベルのコネクトームより更にスケールの大きな'''「マクロスケール Macroscale」'''のコネクトームである<ref>'''Olaf Sporns''': Discovering the Human Connectome (2012, MIT Press)  [https://www.amazon.com/Discovering-Human-Connectome-MIT-Press/dp/0262017903/ ISBN-10: 0262017903]</ref><ref>'''Henry Kennedy, David C. Van Essen, Yves Christen (eds.)''' Micro-, Meso- and Macro-Connectomics of the Brain  (2016, Springer) [http://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-319-27777-6 [OpenAccess<nowiki>]</nowiki>]</ref>。これは小型の動物ではなく、ヒト、サル(マーモセットを含む)など比較的大型の動物での。この情報を収集しているのは、Human Connectome Project<ref>http://www.neuroscienceblueprint.nih.gov/connectome/</ref>である。これには、非侵襲な[[テンソルMRI]]などを中心に用い神経線維の走行など解剖学的な側面に注目しているThe Harvard/MGH-UCLA Project<ref>http://www.humanconnectomeproject.org/</ref>、および脳における[[fMRI]]による活動領域の検出やゲノム情報など機能的な側面に重点を置く国際プロジェクトThe WU-Minn Project <ref>http://humanconnectome.org/</ref>がある。いずれも、解像度が上がれば、メソスケールのコネクトームにも近づくが、非侵襲で得られる解像度は、最大でもミリメートル程度であり、侵襲的な方法で得られる解像度とは違いがある。


以上、肉眼、光学顕微鏡のレベルである「メソスケール」、電子顕微鏡レベルである「ミクロスケール」、そして非侵襲で観察される脳の構造や活動を観察する「マクロスケール」の3つの階層での断絶が、コネクトームの研究では認識されているのが現状である。しかし、例えば、深度のある組織の観察を可能にする[[多光子励起顕微鏡]]、広い範囲を高速で観察できる[[光シート顕微鏡]]、光学顕微鏡の解像度を著しく向上させる[[ナノスコピー]](PALM, STORMなど)<ref><pubmed>23063602</pubmed></ref>、が改良されれば、これらのスケールの間の断絶を埋めることができる。
以上、肉眼、光学顕微鏡のレベルである「メソスケール」、電子顕微鏡レベルである「ミクロスケール」、そして非侵襲で観察される脳の構造や活動を観察する「マクロスケール」の3つの階層での断絶が、コネクトームの研究では認識されているのが現状である。しかし、例えば、深度のある組織の観察を可能にする[[多光子励起顕微鏡]]、広い範囲を高速で観察できる[[光シート顕微鏡]]、光学顕微鏡の解像度を著しく向上させる[[ナノスコピー]](PALM, STORMなど)<ref><pubmed>23063602</pubmed></ref>、が改良されれば、これらのスケールの間の断絶を埋めることができる。
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==コネクトームの利用==  
==コネクトームの利用==  
神経科学のオープンデータ<ref><pubmed>24401992</pubmed></ref><ref><pubmed>25349916</pubmed></ref>。このような情報をどのように利用していくか。マトリックス。
神経科学のオープンデータ<ref><pubmed>24401992</pubmed></ref><ref><pubmed>25349916</pubmed></ref>。このような情報をどのように利用していくか。マトリックス。
observatoryの提案<ref><pubmed>26481036</pubmed></ref>。 神経科学全体。
observatoryの提案<ref><pubmed>26481036</pubmed></ref>。 神経科学全体<ref>'''Sebastian Seung''' Connectome: How the Brain's Wiring Makes Us Who We Are  (2013, Mariner Books) [https://www.amazon.com/Connectome-How-Brains-Wiring-Makes/dp/0547678592 ISBN-10: 9780547678597] (邦訳「コネクトーム:脳の配線はどのように「わたし」をつくり出すのか」草思社  セバスチャン・スン (著), 青木 薫 (翻訳))</ref><ref>'''Olaf Sporns''': Discovering the Human Connectome (2012, MIT Press)  [https://www.amazon.com/Discovering-Human-Connectome-MIT-Press/dp/0262017903/ ISBN-10: 0262017903]</ref><ref>'''Gary Marcus, Jeremy Freeman (Eds), May-Britt Moser, Edvard I. Moser (Contributors)''': The Future of the Brain: Essays by the World's Leading Neuroscientists (2014, Princeton University Press)  [https://www.amazon.com/Future-Brain-Essays-Leading-Neuroscientists/dp/069116276X/ ISBN-10: 069116276X]</ref>。
認知症、うつ病などの精神・神経疾患の理解。特に、これらの疾患の客観的な診断への利用が想定される。また、人工知能の開発も。。
認知症、うつ病などの精神・神経疾患の理解。特に、これらの疾患の客観的な診断への利用が想定される。また、人工知能の開発も。。


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https://www.amazon.com/Future-Mind-Scientific-Understand-Enhance/dp/038553082X


==参考文献==
==参考文献==
<references/>
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