Структура, подібна до зростаючого дерева, може описати розвиток взаємовідносин мозку людини: виявлене зараз явище також, здається, застосовується для визначення напрямку взаємовідносин мозку.

мозкових

Група біоінформатики PIT Інституту математики Університету Етвеша Лоранда вже багато років займається теорією графів та математичною обробкою даних проекту Human Connectome Project, науково-дослідницької програми з питань мозку в США. У 2015 році була розроблена консенсусна модель зв'язків мозку людини: відфільтрування особистої мінливості, модель містить лише взаємозв'язки, що зустрічаються у багатьох суб'єктів, тобто графік мозку описує взаємозв'язок загального графіку мозку людини замість мозку людини. Раніше веб-сервер отримав високу оцінку Neuroscience Letters. Відкриття, опубліковане в колонках престижного PLOS ONE 30 червня 2016 року, базується на минулорічному результаті.

У біології надзвичайно рідко можна вивчати безліч різних графіків на одній і тій же сукупності вершин. Однак у випадку з графіками мозку це типова ситуація: піки відповідають анатомічно визначеним 1-1,5 квадратним сантиметрам ділянок сірої речовини мозку і з'єднані двома піками з ребром, якщо пряме волокнисте з'єднання відповідає до піків визначається методом дифузійної МРТ між зонами сірої речовини. Веб-сервер можна використовувати для відображення та візуалізації мозкових зв’язків, які з’являються на нижчих або вищих частотах., тобто більш рідкісні та часті краї графіку мозку.

Чаба Керепесі, докторант дослідницької групи ELTE, зробив надзвичайно дивовижне зауваження після публікації веб-сервера. Краї, які є у 100% досліджуваних, очевидно, менше, ніж краї, які є принаймні у 75% випробовуваних, і вони менше, ніж у принаймні 50% випробовуваних. Або скажімо присутні не менше 25%. Отже, якщо ми розглянемо мозкові зв’язки, які є принаймні у x% випробовуваних, і зменшимо x зі 100 до 1, тоді ми отримуємо все більше і більше зв’язків, на нашому графіку буде все більше і більше ребер. Дивовижне спостереження полягає в тому, що краї не виглядають випадково, розсіяні зменшенням параметра x, а подібно зростаючому дереву, здебільшого пов'язаному з існуючими краями. (Це також показано на прикладеному малюнку, анімацію явища можна переглянути тут. На веб-сервері ELTE кожен може відчути явище на собі, перемістивши повзунок “Мінімальна довіра до краю” справа наліво після вибору “Показати варіанти "і спостерігаючи за появою країв.)

Дослідники групи біоінформатики Університету Етвеша Лорана, Чаба Керепесі, Балаш Салкай та Балінт Варга, аспіранти та професор Вінс Гролмуш, припускають, що структура, подібна до зростаючого дерева, описує розвиток взаємовідносин мозку людини. Відносини, які з’являються першими, однакові майже у всіх суб’єктів, а невеликі індивідуальні відмінності поступово складаються під час формування відносин, так що у випадку пізніших відносин мінливість між особами була набагато вищою, ніж у попередніх .

Якщо вищезазначене припущення є правильним, то, крім опису розвитку мозкових зв’язків, виявлене зараз явище може бути застосовним і для визначення напрямку мозкових зв’язків; до цих пір методи, засновані на МРТ, не забезпечували можливості.