Proč má mozek záhyby? Ve vaší lebce není dost místa

Aby se naše těla v úterý udržely, mozek potřebuje prostor pro své neurony vysílající signál, aby mohly budovat své sítě. Naše lebky bohužel nedávají moc prostoru pro práci, takže vývoj musel maximalizovat prostor jiným způsobem: skládáním. Nové video, zveřejněné v pondělí se studiem v Fyzika přírody, pokouší se modelovat jak mozek tvoří tyto konvoluce v rostoucím plodu.

Pro orgán, který závisí na maximalizaci spojení mezi jeho buňkami, je klíčová optimalizace plochy povrchu - sklopením -. To je důvod, proč se mozek podobá cihlu z rudských nudlí a ne cihly.

V Fyzika přírody studie, autoři použili MRI skenování mozku k 3D-tisk vrstvený gelový model vyvíjejícího se hladkého mozku v plodu, který je když většina skládání mozku nastane.

Když model vypustili do rozpouštědla, pozorovali, jak se vnější plášť a jádro navzájem rozpínají a napodobují růst mozkové kůry - vnější vrstvy mozku - ve fetálním mozku.

Rychlá expanze kortexu vede ke kompresi, která zase vede k tvorbě sulci - hlubší, hlavní rýhy v kůře - a gyri - menší, spletitější konvoluce. V podobné studii roku 2014 Sborník Národní akademie věd vědci zjistili, že vývoj vrásky mozku lze matematicky modelovat na dvou jednoduchých geometrických parametrech: rychlost růstu šedé hmoty a tloušťka.

Toto vysvětlení staví jiné, složitější teorie do odpočinku. Jeden navrhne, že specifické oblasti kortexu rostou více než jiné; další předpovídá, že skupiny neuronů v kortexu se stáhnou k sobě pomocí axonových „kotev“ v bílé hmotě hlouběji v mozku.

Ale co se týče nejnovějších důkazů, zdá se, že evoluce upřednostňovala jednodušší vysvětlení: Mozek se prostě zhroutí, protože v malém prostoru roste příliš rychle.