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 4892 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Ученые построили глобальное «супердерево» жизни

22-09-2015 Просмотров:4923 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые построили глобальное «супердерево» жизни

Биологи создали самое всеобъемлющее родословное древо живых организмов. В него вошли данные о двух с лишним миллионах биологических видов. Филогенетическое деревоЗа последние годы ученые опубликовали тысячи филогенетических деревьев, которые построены на...

Современный человек болеет из-за несоответствия старых генов новому окружению

03-10-2013 Просмотров:7435 Новости Антропологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Современный человек болеет из-за несоответствия старых генов новому окружению

Считается, что ожирение, диабет, сердечно-сосудистые болезни приобрели характер эпидемии из-за того образа жизни, который подарил нам научно-технический прогресс. С одной стороны, благодаря НТР мы стали жить дольше, а потому некоторые...

Зоологи разглядели, как кальмар-рыбак использует свой «спиннинг»

04-09-2013 Просмотров:7065 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Зоологи разглядели, как кальмар-рыбак использует свой «спиннинг»

Ученым впервые удалось увидеть, как глубоководный кальмар «рыбачит» при помощи своего длинного щупальца. Его вершина движется совершенно независимо от владельца и приманивает добычу. Кальмар Grimalditeuthis bonplandiОписание наблюдений, сделанных американскими специалистами из...

Генетики составили карту человеческих различий

04-02-2011 Просмотров:9376 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Генетики составили карту человеческих различий

От малых различий в геномах разных людей исследователи перешли к большим. Они проанализировали более 28 тысяч хромосомных перестроек, нашли слабые места в геноме и связали некоторые перестройки с наследственными болезнями. Генетики...

Рогатый архозавроморф предвосхитил появление цератопсов

23-08-2017 Просмотров:2310 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Рогатый архозавроморф предвосхитил появление цератопсов

Пермотриасовое вымирание, положившее конец господству наших родственников синапсид, расчистило дорогу динозаврам. Но сначала, в триасе, пришла очередь архозавроморфов – причудливых рептилий, во многом предвосхитивших эволюционные находки динозавров, до появления которых...

top-iconВверх

© 2009-2020 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.