โครงการHuman Connectome Project ( HCP ) เป็นโครงการระยะเวลา 5 ปี (ต่อมาขยายเป็น 10 ปี) ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากหน่วยงาน 16 แห่งของสถาบันสุขภาพแห่งชาติโดยแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มสถาบันวิจัย โครงการนี้เปิดตัวในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2552 ^{[ 1 ]}ในฐานะความท้าทายครั้งใหญ่ครั้งแรกจาก 3 ครั้งของแผนแม่บทการวิจัยด้านประสาทวิทยาศาสตร์ของ NIH ^{[ 2 ]}เมื่อวันที่ 15 กันยายน พ.ศ. 2553 NIH ประกาศว่าจะมอบทุนสนับสนุน 2 โครงการ ได้แก่ 30 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ในระยะเวลา 5 ปี ให้แก่กลุ่มสถาบันวิจัยที่นำโดยมหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์และมหาวิทยาลัยมินนิโซตาโดยได้รับการสนับสนุนอย่างมากจากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด (FMRIB) และ 8.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ในระยะเวลา 3 ปี ให้แก่กลุ่มสถาบันวิจัยที่นำโดยมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดโรงพยาบาลแมสซาชูเซตส์เจเนอ รัล และมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจลิส^{[ 3 ]}

เป้าหมายของโครงการ Human Connectome คือการสร้าง "แผนที่เครือข่าย" ( connectome ) ที่จะให้ความกระจ่างเกี่ยวกับการเชื่อมต่อทางกายวิภาคและหน้าที่การทำงานภายในสมองของมนุษย์ ที่แข็งแรง ตลอดจนสร้างชุดข้อมูลที่จะช่วยอำนวยความสะดวกในการวิจัยเกี่ยวกับความผิดปกติของสมองเช่นโรคดิสเล็กเซียโรคออทิสติกโรคอัลไซเมอร์และโรคจิตเภท^{[ 4 ] [ 5 ]}

ปัจจุบันมีโครงการที่สืบทอดต่อจากโครงการ Human Connectome Project อยู่หลายโครงการ ซึ่งอิงตามผลลัพธ์ของโครงการ Human Connectome Project ^{[ 6 ]}

กลุ่มความร่วมมือ WU-Minn-Oxford ได้พัฒนาเครื่องมือ MRI วิธีการได้มาซึ่งภาพ และการวิเคราะห์ภาพที่ดีขึ้น เพื่อสร้างแผนที่การเชื่อมต่อในสมองของมนุษย์ด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่ที่ดีกว่าที่เคยมีมาอย่างมีนัยสำคัญ โดยใช้วิธีการเหล่านี้ กลุ่มความร่วมมือ WU-Minn-Oxford ได้รวบรวมข้อมูล MRI และข้อมูลพฤติกรรมจำนวนมากจากผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี 1,200 คน — คู่แฝดและพี่น้องของพวกเขาจาก 300 ครอบครัว — โดยใช้เครื่อง MRI พิเศษขนาด 3 เทสลา นอกจากนี้ยังได้สแกนผู้เข้าร่วม 184 คนจากกลุ่มนี้ด้วยเครื่องขนาด 7 เทสลา ซึ่งมีความละเอียดเชิงพื้นที่สูงกว่า ข้อมูลที่ได้ถูกนำมาวิเคราะห์เพื่อแสดงการเชื่อมต่อทางกายวิภาคและหน้าที่การทำงานระหว่างส่วนต่างๆ ของสมองสำหรับแต่ละบุคคล และเชื่อมโยงกับข้อมูลการทดสอบพฤติกรรม การเปรียบเทียบแผนที่การเชื่อมต่อและข้อมูลทางพันธุกรรมของคู่แฝดที่เหมือนกัน ทางพันธุกรรม กับคู่แฝดที่แตกต่างกันทางพันธุกรรม เผยให้เห็นถึงการมีส่วนร่วมของยีนและสิ่งแวดล้อมในการกำหนดวงจรสมอง และชี้ให้เห็นถึงความแปรผันทางพันธุกรรม ที่เกี่ยวข้อง แผนที่เหล่านี้ยังช่วยให้เข้าใจถึงวิธีการจัดระเบียบของเครือข่ายสมองอีกด้วย

ด้วยการใช้ เทคโนโลยีการถ่ายภาพแบบไม่รุกราน หลายอย่างร่วมกันซึ่งรวมถึงfMRI ในสภาวะพักและfunctional MRI ที่ใช้ในการทำภารกิจ , MEGและEEGและdiffusion MRIทำให้ WU-Minn สามารถ สร้าง แผนที่โครงข่าย ประสาท ในระดับมหภาคได้ โดยสร้างแผนที่ระบบสมองขนาดใหญ่ ที่แบ่งออกเป็นพื้นที่ที่แตกต่างกันทางกายวิภาคและหน้าที่การทำงาน แทนที่จะสร้างแผนที่ เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์

นักวิจัยและผู้เชี่ยวชาญหลายสิบคนจากสถาบันเก้าแห่งมีส่วนร่วมในโครงการนี้ สถาบันวิจัย ได้แก่ มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์ ศูนย์วิจัยเรโซแนนซ์แม่เหล็กแห่งมหาวิทยาลัยมินนิโซตามหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด มหาวิทยาลัยเซนต์หลุยส์มหาวิทยาลัยอินเดียนามหาวิทยาลัย D' Annunzio แห่งChieti–Pescara สถาบัน Ernst Strungmannมหาวิทยาลัยวอร์วิก Advanced MRI Technologies และมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่เบิร์กลีย์^{[ 7 ]}

ข้อมูลที่ได้จากการวิจัยนี้สามารถเข้าถึงได้โดยสาธารณะผ่านแพลตฟอร์มข้อมูลประสาทวิทยาแบบโอเพนซอร์สที่เข้าถึงได้ทางเว็บ^{[ 8 ] [ 9 ]}

กลุ่มความร่วมมือ MGH/Harvard-UCLA มุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพเทคโนโลยี MRI สำหรับการถ่ายภาพการเชื่อมต่อโครงสร้างของสมองโดยใช้Diffusion MRIโดยมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความละเอียดเชิงพื้นที่คุณภาพ และความเร็ว Diffusion MRI ซึ่งใช้ในทั้งสองโครงการ จะสร้างแผนที่การเชื่อมต่อระยะไกลของเส้นใยในสมองโดยการติดตามการเคลื่อนที่ของน้ำ รูปแบบ การแพร่กระจาย ของน้ำ ในเซลล์ประเภทต่างๆ ช่วยให้สามารถตรวจจับเนื้อเยื่อประเภทต่างๆ ได้ การใช้วิธีการถ่ายภาพนี้ ส่วนขยายยาวของเซลล์ประสาทที่เรียกว่าเนื้อขาวสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจน^{[ 10 ] [ 11 ]}

เครื่องสแกนใหม่ที่สร้างขึ้นที่ศูนย์ MGH Martinosสำหรับโครงการนี้ "มีประสิทธิภาพมากกว่าระบบทั่วไปถึง 4 ถึง 8 เท่า ทำให้สามารถถ่ายภาพกายวิภาคของระบบประสาท ของมนุษย์ ด้วยความไวที่มากกว่าที่เคยเป็นไปได้" ^{[ 3 ]}เครื่องสแกนนี้มีความแรงของสนามแม่เหล็กสูงสุด 300 mT/m และอัตราการเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็ก 200 T /m/s โดยมีค่า b ที่ทดสอบได้ถึง 20,000 s/mm^2 สำหรับการเปรียบเทียบ ขดลวดสนามแม่เหล็กมาตรฐานอยู่ที่ 45 mT/m ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

เพื่อทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างการเชื่อมต่อของสมองและพฤติกรรมให้ดียิ่งขึ้น โครงการ Human Connectome ได้ใช้ชุดการวัดที่เชื่อถือได้และได้รับการตรวจสอบอย่างดี ซึ่งประเมินการทำงานของมนุษย์ในวงกว้าง แก่นหลักของชุดการวัดนี้คือเครื่องมือและวิธีการที่พัฒนาโดยNIH Toolboxสำหรับการประเมินการทำงานทางระบบประสาทและพฤติกรรม^{[ 15 ]}

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2568 ชุดข้อมูล HCP-Young Adult 2025 Release ที่ได้รับการอัปเดตบนแพลตฟอร์มใหม่ที่เรียกว่า " ConnectomeDB powered by BALSA " จุดเด่นหลักคือความก้าวหน้าอย่างมากในการประมวลผลข้อมูลที่นำไปใช้กับข้อมูล functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) ทั้งหมด, multi-run FIX (Xnoiseifier ที่ใช้ ICA ของ FMRIB) สำหรับข้อมูล fMRI งาน 3 เทสลา และการปรับปรุงใน ไปป์ไลน์ การวิเคราะห์ส่วนประกอบอิสระ เชิงเวลา (ICA) ในขณะที่สอดคล้องกับแพ็คเกจการประมวลผลก่อนหน้าของโครงการ HCP Lifespan สิ่งนี้มีส่วนช่วยในการสำรวจสมองของมนุษย์เพิ่มเติมในกลุ่มผู้ใหญ่หนุ่มสาวที่มีสุขภาพดีจำนวนมาก^{[ 16 ]}

โครงการ Human Connectome Project ได้เติบโตขึ้นเป็นกลุ่มทีมวิจัยขนาดใหญ่ ทีมเหล่านี้ใช้รูปแบบการสแกนสมองที่พัฒนาโดยโครงการ^{[ 17 ]}โดยทั่วไปการศึกษาจะรวมถึงการใช้กลุ่มผู้เข้าร่วมจำนวนมาก การสแกนสมองของผู้เข้าร่วมจากหลายมุม และการบันทึกตำแหน่งของโครงสร้างในสมองของผู้เข้าร่วมแต่ละคนอย่างละเอียด^{[ 18 ]}ปัจจุบันการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับโครงการ Human Connectome Project ได้รับการจัดทำเป็นแคตตาล็อกโดย Connectome Coordination Facility การศึกษาเหล่านี้แบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ Connectome ของผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี ข้อมูล Connectome ตลอดช่วงชีวิต และ Connectome ที่เกี่ยวข้องกับโรคของมนุษย์ ภายใต้แต่ละประเภทเหล่านี้จะมีกลุ่มวิจัยที่ทำงานเกี่ยวกับคำถามเฉพาะ

การศึกษา Human Connectome Project Young Adult ^{[ 19 ]}ทำให้ข้อมูลเกี่ยวกับการเชื่อมต่อของสมองของคนหนุ่มสาวที่มีสุขภาพดี 1,100 คน พร้อมใช้งานสำหรับชุมชนวิทยาศาสตร์^{[ 20 ]}นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ข้อมูลจากการศึกษานี้เพื่อสนับสนุนทฤษฎีเกี่ยวกับพื้นที่ของสมองที่สื่อสารกัน^{[ 21 ]}ตัวอย่างเช่น การศึกษาหนึ่งใช้ข้อมูลจากโครงการนี้เพื่อแสดงให้เห็นว่าอะมิกดาล่าซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสมองที่จำเป็นสำหรับการประมวลผลทางอารมณ์ เชื่อมต่อกับส่วนต่างๆ ของสมองที่รับข้อมูลจากประสาทสัมผัสและวางแผนการเคลื่อนไหว^{[ 22 ]}การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งแสดงให้เห็นว่าบุคคลที่มีสุขภาพดีที่มีแนวโน้มสูงที่จะประสบกับอารมณ์วิตกกังวลหรือซึมเศร้ามีการเชื่อมต่อระหว่างอะมิกดาล่าและพื้นที่สมองจำนวนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับความสนใจน้อยลง

ปัจจุบันมีกลุ่มวิจัยสี่กลุ่มที่กำลังรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการเชื่อมต่อในสมองของประชากรกลุ่มอื่นที่ไม่ใช่ผู้ใหญ่ตอนต้น จุดประสงค์ของกลุ่มเหล่านี้คือเพื่อกำหนดการเชื่อมต่อของสมองตามปกติในช่วงวัยทารก วัยเด็ก วัยรุ่น และวัยชรา นักวิทยาศาสตร์จะใช้ข้อมูลจากกลุ่มวิจัยเหล่านี้ในลักษณะเดียวกับที่พวกเขาใช้ข้อมูลจากการศึกษา Human Connectome Project Young Adult ^{[ 23 ]}

กลุ่มวิจัย 14 กลุ่มศึกษาว่าการเชื่อมต่อในสมองเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในระหว่างการเกิดโรคเฉพาะอย่าง สี่กลุ่มมุ่งเน้นไปที่โรคอัลไซเมอร์หรือภาวะสมองเสื่อมโรคอัลไซเมอร์และภาวะสมองเสื่อมเป็นโรคที่เริ่มต้นขึ้นเมื่ออายุมากขึ้น การสูญเสียความทรงจำและความบกพร่องทางสติปัญญาเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงความก้าวหน้าของโรคเหล่านี้ ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์พิจารณาว่าโรคอัลไซเมอร์เป็นโรคที่มีสาเหตุเฉพาะ ภาวะสมองเสื่อมนั้นอธิบายถึงอาการที่อาจเกิดจากหลายสาเหตุ อีกสองกลุ่มวิจัยศึกษาว่าโรคที่ทำให้การมองเห็นผิดปกติเปลี่ยนแปลงการเชื่อมต่อในสมองอย่างไร อีกสี่กลุ่มวิจัยมุ่งเน้นไปที่ความผิดปกติทางวิตกกังวลและโรคซึมเศร้าขั้นรุนแรงซึ่งเป็นความผิดปกติทางจิตวิทยาที่ส่งผลให้การควบคุมอารมณ์ผิดปกติ อีกสองกลุ่มวิจัยมุ่งเน้นไปที่ผลกระทบของโรคจิตเภทซึ่งเป็นอาการของความผิดปกติทางจิตวิทยาบางอย่างที่บุคคลรับรู้ความเป็นจริงแตกต่างจากผู้อื่น หนึ่งในทีมวิจัยทำการวิจัย เกี่ยวกับโรค ลมชักซึ่งเป็นโรคที่มีลักษณะเฉพาะคือการชัก สุดท้ายนี้ ทีมวิจัยหนึ่งกำลังบันทึกการเชื่อมต่อของสมองของ ชาว อามิชซึ่งเป็นกลุ่มศาสนาและชาติพันธุ์ที่มีอัตราการเกิดความผิดปกติทางจิตวิทยาบางอย่างสูง^{[ 24 ]}

แม้ว่าทฤษฎีต่างๆ จะถูกนำเสนอเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงการเชื่อมต่อของสมองในโรคที่กำลังศึกษาอยู่ แต่ทฤษฎีเหล่านี้จำนวนมากได้รับการสนับสนุนจากข้อมูลจากประชากรที่มีสุขภาพดี^{[ 22 ]}ตัวอย่างเช่น การวิเคราะห์สมองของบุคคลที่มีสุขภาพดีสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าบุคคลที่มีความผิดปกติทางวิตกกังวลและภาวะซึมเศร้ามีการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์กลางทางอารมณ์และบริเวณที่ควบคุมความสนใจน้อยลง นักวิจัยหวังว่าจะสามารถรวบรวมข้อมูลจากบุคคลที่เป็นโรคเหล่านี้โดยเฉพาะ เพื่อให้ได้ข้อมูลที่แน่นอนมากขึ้นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงการเชื่อมต่อของสมองในบุคคลเหล่านี้เมื่อเวลาผ่านไป

โครงการนี้เสร็จสมบูรณ์ในปี 2021 และมีการวิเคราะห์ย้อนหลัง^{[ 25 ] [ 26 ]} มีโครงการใหม่หลายโครงการที่เริ่มต้นขึ้นโดยอิงจากผลลัพธ์^{[ 6 ]}

• HCP wiki - วิกิโครงการโครงข่ายประสาทมนุษย์ (Human Connectome Project)
• ICA-FIX - เอกสารประกอบเกี่ยวกับอัลกอริทึม ICA-FIX ที่ใช้กับข้อมูล fMRI สถานะพัก^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]}

• คอนเน็กโทม: โครงสร้างการเชื่อมต่อของสมองทำให้เราเป็นอย่างที่เราเป็นได้อย่างไร
• คอนเน็กโทมิกส์
• แผนภาพการเชื่อมต่อ
• โครงการสมองมนุษย์
• โครงร่างของการทำแผนที่สมอง
• โครงร่างของสมองมนุษย์

• เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของโครงการ Human Connectome Project
• เป็นที่ตั้งของโครงการ Human Connectome Project ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่าง Harvard, MGH และ UCLA
• "โครงการโครงข่ายประสาทมนุษย์" (Human Connectome Project)แผนงาน ของสถาบันสุขภาพ แห่งชาติ (NIH Blueprint ) เซนต์หลุยส์ รัฐมิสซูรี : คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยวอชิงตันสืบค้นข้อมูลเมื่อ 16 กุมภาพันธ์ 2556
• " โครงการโครงข่ายประสาทมนุษย์" กลุ่มวิจัยสารสนเทศประสาทวิทยาเซนต์หลุยส์รัฐมิสซูรี : คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยวอชิงตันสืบค้นข้อมูลเมื่อ 16 กุมภาพันธ์ 2556
• โครงการ Human Connectome Project ภายใต้แผนงานวิจัยด้านประสาทวิทยาศาสตร์ของ NIH
• โครงการ Human Connectome Project (HCP) ของ NITRCซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของNeuroimaging Informatics Tools and Resources Clearinghouse (NITRC)

โครงการคอนเน็กโทมที่เกี่ยวข้อง

• เว็บไซต์หลักที่รวบรวมข้อมูลงานทั้งหมดของโครงการ Human Connectome Project ที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก NIH
• โครงการ Open Connectome
• เกมออนไลน์ติดตามการทำงานของเซลล์ประสาทในจอประสาทตาEyeWireโครงการที่พัฒนาโดยMITและสถาบันวิจัยการแพทย์แม็กซ์พลังค์
• โครงการพัฒนาโครงข่ายประสาทมนุษย์ ( Human Connectome Project)ซึ่งเป็นโครงการที่นำโดยคิงส์คอลเลจลอนดอนอิมพีเรียลคอลเลจลอนดอนและมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดมีเป้าหมายที่จะสร้างความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ครั้งสำคัญโดยการสร้างโครงข่ายประสาท 4 มิติแรกของชีวิตในช่วงต้น

ข่าวประชาสัมพันธ์

• เพอร์ดี, ไมเคิล (15 กันยายน 2010). "โครงการมูลค่า 30 ล้านดอลลาร์จะทำแผนที่การเชื่อมต่อของสมอง" (แถลงข่าว). เซนต์หลุยส์, มิสซูรี : คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยวอชิงตัน. สืบค้นเมื่อ16 กุมภาพันธ์ 2012 .
• แอชเชอร์, จูลส์ (29 มีนาคม 2012). "การเชื่อมต่อของสมองเป็นเรื่องง่ายๆ หรือ?" (ข่าวประชาสัมพันธ์). สถาบันสุขภาพแห่งชาติ . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 1 เมษายน 2555. สืบค้นเมื่อ 16 กุมภาพันธ์ 2556.การสแกนเผยให้เห็นโครงสร้างตาราง 3 มิติที่เรียบง่ายอย่างน่าทึ่ง — การศึกษาที่ได้รับทุนจาก NIH

รายงานข่าว

• Mitra, Partha (2012-05-22), ทางหลวงของสมอง: การทำแผนที่พรมแดนสุดท้าย , Scientific American , สืบค้นเมื่อ2013-02-16 , เซลล์ประสาทจัดเรียงตัวเหมือนถนนหรือไม่?
• ดิลโลว์, เคลย์ (16 กันยายน 2010), โครงการ Human Connectome เป็นแผนที่วงจรสมองแบบแรกที่ไม่เหมือนใคร , นิตยสาร Popular Science , สืบค้นเมื่อ 16 กุมภาพันธ์ 2013
• โครงการมูลค่า 30 ล้านดอลลาร์จะทำการสร้างแผนที่การเชื่อมต่อของสมอง (The Medical Daily, 2010-09-16 , สืบค้นเมื่อ 2013-02-16)
• กัสติน, จอร์จินา (8 ตุลาคม 2553), การศึกษาการทำแผนที่สมองโดยมีศูนย์กลางอยู่ที่เซนต์หลุยส์ , เซนต์หลุยส์โพสต์-ดิสแพทช์, สืบค้นเมื่อ16 กุมภาพันธ์ 2556