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 4289 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Своим умом новокаледонские вороны обязаны глазам и клюву

10-10-2012 Просмотров:11061 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Своим умом новокаледонские вороны обязаны глазам и клюву

Новокаледонские вóроны выделяются умом и сообразительностью даже среди прочих врановых, которые считаются интеллектуальной элитой пернатых. В отличие от грачей, галок и обычных ворон, новокаледонские вóроны способны использовать инструменты. Например, чтобы достать...

Макак можно научить узнавать себя в зеркале

12-01-2015 Просмотров:4993 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Макак можно научить узнавать себя в зеркале

Команда ученых из Академии наук Китая под руководством Ненга Гонга (Neng Gong) по результатам экспериментов пришла к выводу, что макаки могут различать свое отражение в зеркале, если их предварительно обучить...

Глаза зверей подтвердили их «ночное» происхождение

01-11-2012 Просмотров:10464 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Глаза зверей подтвердили их «ночное» происхождение

Масштабное исследование зоологов из Техасского университета в Остине (США) способно окончательно подтвердить ту гипотезу, по которой все млекопитающие вышли из ночной тьмы — то бишь были ночными животными на заре своей эволюции....

Австралийские термиты помогают фермерам

05-04-2011 Просмотров:10575 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Австралийские термиты помогают фермерам

Взаимодействие термитов с человеком, оказывается, более сложное, чем предполагалось раньше. Традиционно их считают вредителями, разрушающими любые деревянные постройки в тропических странах. ТермитНедавно австралийские ученые установили, что взаимодействие термитов с человеком не...

Верховка - Leucaspius delineatus

06-11-2012 Просмотров:12413 Рыбы Енисея Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Верховка - Leucaspius delineatus

В Енисее раньше верховка не встречалась. По сведениям зав. лабораторией рыболовства НИИЭРВНБ Ю.В Михалева, верховка впервые была завезена в Ужурское прудовое хозяйство в 1963 г. вместе с личинками и мальками...

top-iconВверх

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