Gyrus u ljudskom mozgu formirana zbog prikaza velikog

Karakteristika ljudskog mozga nabora i vijuge praktički nije prisutno kod drugih sisavaca. Iznimke su kitovi, svinje i nekih primata. Takva struktura nalik naborani oraha, u ljudskom embriju počinje da se formira u dvadesetom tjednu trudnoće i završava proces kada je dijete skoro pola godine.

Fizika tiskani modela humanog embrija mozga u 3D, i zatim se nanosi na sloj drugih svojstava
(Foto Mahadevan Lab / Harvard mora).

Zašto ljudski mozak treba takve nabora? Znanstvenici to pripisuju činjenici da je tijelo prilagodilo tako stavljen u ograničenom prostoru lubanje. Baš kao što je kvadrat list papira proteže mali kružni otvor, ako ga gužvati u loptu. Prema tome, neuroni u ljudskom mozgu "upakiran" bliže jedni drugima i dobiti bržu vezu - snažan procesor u malom lubanje.

No, unatoč činjenici da su znanstvenici bili u stanju objasniti zašto je potrebno mozak nabora, a ostaje misterija, ono što je priroda njihovog stvaranja, kako su formirane.

Unutar nekoliko minuta nakon uranjanja u otapalu, koje se očituje izlomljen strukture "kora", Kao u ovom fetalnog mozga
(Foto Mahadevan Lab / Harvard mora).

"Postoji nekoliko hipoteza, ali problem je u tome što ih je teško provjeriti eksperimentalno"- kaže Tuomas Tallinn (Tuomas Tallinen), fizičar finski Jyväskylä University.

Neki sugeriraju da nabori razviti kao posljedica genetičkih procesa, drugi - kao rezultat biološke, a drugi se oslanjaju na kemijske procese. No, što ako su uzrokovane fizikalnim postupcima?

Ova pretpostavka je odlučio testirati tim istraživača na Sveučilištu Harvard u suradnji sa znanstvenicima iz Finske i Francuske.

Fizičari su tiskani mozak ljudskog embrija u 3D. Kao osnova su uzeli skeniranje mozga fetusa u 22. tjednu razvoja. Znanstvenici obložene uzorak milimetarski sloj elastomer gel kao što su svojstva korteksa ili sive tvari u mozgu. Sljedeći, model se uroni u organskom otapalu u kojem se tijelo s obzirom na brzo nabubriti sloja gela.

Nakon 20-30 minuta nakon uranjanja u tekućini, umjetna mozga očituje vijugavi strukturu, kao što je u ovom srži ljudskog embrija u 34. tjednu razvoja. Dakle, znanstvenici su simulirali brzi razvoj mozga.

Stupanj sličnosti iznenadila znanstvenike. "Kad sam stavio model mozga u otapalu, znao sam da će oni dobiti bore. Ali nikada nisam očekivao da će biti u odnosu na ljudski mozak. On (uzorak) izgleda kao pravi mozak"- kaže jedan od autora studije lipnja Yang Chun (lipanj Mladi Chung).

"Shvatili smo da možemo simulirati koru nabore, upotrebom fizičke zakonitosti, te dobiti rezultat sličan mozak embrija"- voditelj istraživačkog Lakshminarayanan Mahadevan (Lakshminarayanan Mahadevan) sa Sveučilišta Harvard.

Prema njegovim riječima, broj, oblik, veličina i položaj neurona tijekom razvoja mozga dovodi do povećanja u području sive tvari u odnosu na bijele tvari. "Takva jednostavna evolucijski inovacija omogućuje da stavite u maloj količini velikih moždane kore"- kaže znanstvenik, dodajući da je to glavni uzrok navijanje strukture mozga.

Nekoliko drugih sisavaca također imaju sličnu serpentinama oblik mozga, kao što su čimpanze, delfini, slonovi i svinja, ali ljudski mozak ima "naboran" oblikovati.

"Mozak jedne osobe mogu se razlikovati od drugih mozga. No, svi moramo imati takve velike nabore da budu zdravi. Naše istraživanje pokazuje da oštećenje mozga ili povredu njegovog rasta "geometrija" To dovodi do činjenice da je, vjerojatno, nabori nisu formirane na mjestu. I to može dovesti do poremećaja mozga"- Chun kaže.

Komentirajući istraživanje, Ellen Kuhl (Ellen Kuhl) iz Odjela za biotehnika na Sveučilištu Stanford primjećuje da su rezultati fizike može biti proboj u dijagnostici, liječenju i prevenciji brojnih neuroloških poremećaja. Znajući što procesi utječu na razvoj nabora i vijugama mozga, možemo razviti bolji tretman, rekla je ona.

Rezultati rada fizičari su objavljeni u časopisu Nature.