Почему мозг складывается? В вашем черепе недостаточно места

Чтобы наши тела вращались во вторник, мозгу нужно место для своих нейронов, посылающих сигналы, для построения своих сетей. К сожалению, наши черепа не дают много места для работы, поэтому эволюция должна была максимизировать пространство другим способом: сворачиванием. Новое видео, выпущенное в понедельник с исследованием в Физика природы пытается моделировать, как мозг формирует эти извилины у растущего плода.

Для органа, который зависит от максимизации связей между его клетками, оптимизация площади поверхности - путем складывания - является ключевой. Вот почему мозг напоминает кирпич лапши рамэн, а не кирпич.

в Физика природы В исследовании авторы использовали МРТ-сканирование головного мозга для 3D-печати слоистой гелевой модели развивающегося гладкого мозга у плода, то есть когда происходит наибольшее складывание мозга.

Опуская модель в растворитель, они наблюдали, как внешняя оболочка и ядро ​​расширялись относительно друг друга, имитируя рост коры - внешнего слоя мозга - в мозге плода.

Быстрое расширение коры приводит к сжатию, что, в свою очередь, приводит к образованию бороздок - более глубоких, крупных бороздок в коре - и извилин - меньших, более замысловатых извилин. В аналогичном исследовании 2014 года в Известия Национальной академии наук Исследователи определили, что развитие морщин мозга можно математически смоделировать по двум простым геометрическим параметрам: скорость роста серого вещества и толщина.

Это объяснение ставит другие, более сложные теории на покой. Один предполагает, что определенные области коры растут больше, чем другие; другой предсказывает, что группы нейронов в коре соединяются аксонными «якорями» в белом веществе, находящемся глубже в мозге.

Но что касается самого последнего свидетельства, кажется, что эволюция способствовала более простому объяснению: мозг просто рушится, потому что он растет слишком быстро в маленьком пространстве.