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 3988 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

В эволюцию моллюсков дописали новую главу

29-10-2013 Просмотров:5074 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В эволюцию моллюсков дописали новую главу

Австрийские биологи, изучающие современную группу примитивных моллюсков Aplacophora, неожиданно смогли уточнить родословное древо этого типа животных. Благодаря их открытию портрет общего предка всех моллюсков стал немного более четким. Wirenia argentea  Моллюски...

В Перу найден паук, вооруженный «катапультой» из паутины

22-01-2014 Просмотров:6660 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Перу найден паук, вооруженный «катапультой» из паутины

Недавно был открыт новый вид небольших пауков, представители которого, как и множество других, ткут свою паутину из шелковых волокон. Но у их ловушки есть одно отличие: в центре находится хозяин-паук,...

Открыты шторма эпохи обледенелой Земли

16-12-2010 Просмотров:7568 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Открыты шторма эпохи обледенелой Земли

Примерно с 750 до 650 миллионов лет назад разбалансированный механизм климата сделал нашу планету такой, как на этой картинке. Удивительно, что жизнь ухитрилась тогда не прерваться (иллюстрация с сайта physicsworld.com)...

Паучихи отдаются за подарок

20-11-2011 Просмотров:10684 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Паучихи отдаются за подарок

Самки паука падки на подарки: для спаривания паукам важно не качество презента, а его наличие. Самец заполучит самку, даже если преподнесет ей подарок-подделку или муху, бывшую в употреблении.  А если...

Для палеонтологов разработали геоинформационную систему

02-09-2014 Просмотров:4651 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Для палеонтологов разработали геоинформационную систему

В современных научных исследованиях биологического профиля все шире используются географические информационные системы (ГИС). Например, геоинформационные технологии успешно применяют при изучении закономерностей пространственно-временного распределения биологических объектов с учетом особенностей окружающей среды....

top-iconВверх

© 2009-2018 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.