Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Антропологии>>Физики выяснили, почему кора мозга человека укладывается в извилины

Вторник, 02 Февраль 2016 10:17

Физики выяснили, почему кора мозга человека укладывается в извилины

Автор 

Распечатанные на 3D-принтере "зародыши" помогли ученым выяснить, что извилины в коре нашего мозга появляются не благодаря генетической программе роста мозга, а в результате работы очень простых физических процессов, связанных с появлением областей нестабильности в мозге, говорится в статье, опубликованной в журналеNature Physics.

"Мы выяснили, что мы можем создать структуру, похожую на кладки коры мозга, используя очень простой физический принцип, получая в итоге примерно то, что можно увидеть в мозге зародыша. Эта простейшая эволюционная "инновация", в самых разных ее формах, позволяет упаковать большую по площади кору в небольшой объем. Ученые называют этот феномен "гирификацией", — заявил Лакшминараянан Махадеван (Lakshminarayanan Mahadevan) из Гарвардского университета (США).

Махадеван и его команда уже несколько лет ищут простые математические закономерности и объяснения в том, как устроены сложнейшие и важнейшие органы тела у человека, животных и даже различные части стебля и корней растений.

Модель человеческого мозгаМодель человеческого мозгаК примеру, в 2011 году они выяснили, что кишечник всех животных уложен в утробу в соответствии с достаточно простой математической формулой, у которой есть всего два параметра – ширина и высота того участка, где растет кишечник в зародыше. В 2012 году они раскрыли оригинальный и при этом простой физический механизм, объясняющий то, как усики огурцов могут обвиваться и прикрепляться к плетям в теплицах.

В своей новой работе группа Махадевана проверяла одну из самых противоречивых теорий в биологии, которая появилась в конце 70 годов прошлого века — теорию о том, что складки на коре мозга возникают не в результате их направленного роста, обусловленного "программой" ДНК, а благодаря исключительно физиологическим процессам.

Наблюдая за ростом мозга зародышей человека и разных видов животных, ученые давно заметили, что с определенного этапа развития скорость деления клеток коры становится заметно выше, чем у клеток белого вещества мозга. Этот процесс, как предположили Махадеван и его коллеги, может приводить к формированию борозд и извилин в результате появления очагов физической нестабильности в нервной ткани.

Авторы статьи проверили эту идею, "распечатав" на 3D-принтере полноценную копию мозга человеческого зародыша на шестом месяце развития. В это время, как рассказывают авторы статьи, мозг человека достигает почти нормальных для новорожденного размеров, но еще не обладает извилинами и находится в полностью гладком состоянии.

Этот муляж мозга ученые покрыли тонким слоем особого геля, который быстро разбухает, если впитывает в себя растворитель. Погружая модель мозга в эту жидкость, ученые таким образом пытались имитировать процесс ускоренного роста клеток коры и замедления роста белого вещества.

Буквально в первые же минуты после погружения мозга в раствор, Махадеван и его коллеги с удивлением стали замечать, что структура поверхности муляжа начала покрываться складками, фактически идентичными тем, которые есть на коре мозга новорожденного. Их форма, размеры и положение зависели всего от двух параметров – размеров мозга и того, как хорошо гель впитывал растворитель.

"Мозг каждого человека, немного, но отличается от других, но все крупные складки присутствуют у большинства здоровых людей. Наше исследование показывает, что если рост мозга чем-то нарушен, или если его форма искажена, то тогда не все эти складки сформируются, что может вызывать целый ряд болезней и проблем", — заключает Цзунь Ян Чун (Jun Young Chung), коллега Махадевана.


Источник: РИА Новости


Прочитано 4465 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Вид (Species)

23-09-2012 Просмотров:7437 Словарь Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Вид (лат. species) — таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах...

Биологи узнали, как клопы ловят пауков в их собственной паутине

27-10-2016 Просмотров:3573 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Биологи узнали, как клопы ловят пауков в их собственной паутине

Ученые выяснили, как хищным клопам удается незаметно подкрадываться к паукам. Оказалось, что они аккуратно придерживают концы порванных ими паутинок, чтобы паук не почувствовал вибрации. К такому выводу пришел австралийский биолог Фернандо...

Люди жили в Аравии еще 120 тысяч лет назад

12-12-2010 Просмотров:9647 Новости Антропологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Люди жили в Аравии еще 120 тысяч лет назад

Новые исследования указывают на то, что люди жили на побережье Аравийского   полуострова, которое сегодня находится под водой, еще 120 000 лет назад.   Впрочем, генетических следов они, видимо, не оставили.     Джеффри...

Геологи узнали, как возникло крупнейшее месторождение железа в Сибири

13-12-2018 Просмотров:633 Новости Геологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Геологи узнали, как возникло крупнейшее месторождение железа в Сибири

Российские и индийские геологи выяснили, что Бакчарское железнорудное месторождение, крупнейшее в Сибири, сформировалось в крайне необычных условиях, о которых раньше ученые не подозревали. Их выводы были представлены в журнале Marine...

Гравитация заставила некоторые клетки снабдить свои ядра белковой сетью

28-10-2013 Просмотров:6428 Новости Цитологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Гравитация заставила некоторые клетки снабдить свои ядра белковой сетью

Сила гравитации действует не только на людей, самолёты и космические корабли, но и на мельчайшие структуры вроде живых клеток. Более того, как полагают исследователи из Принстонского университета (США), именно сила гравитации заставила...

top-iconВверх

© 2009-2019 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.