По-големите мозъци разширяват мислещите региони, но на цена
ВИДЕО: Големи мозъчни привилегии и разходи Д-р Армин Разнахан, отдел за неврогеномика за развитие на NIMH
Ново проучване разкри, че колкото по-голям е мозъкът, толкова повече се отчита неговата допълнителна площ от растежа в мислещите области на кората или външната мантия, за сметка на относително по-бавния растеж в емоционалните, сензорните и двигателните области от по-нисък ред.
Това отразява модела на мозъчните промени, наблюдавани в еволюцията и индивидуалното развитие, като областите от по-висок порядък показват най-голяма експанзия, казват изследователи от Националния институт за психично здраве (NIMH).
Изследователите също откриха доказателства, свързващи силно разширяващите се региони с по-висока свързаност между невроните и по-голямо потребление на енергия.
„Точно както се изискват различни части за увеличаване на градинския навес до размера на имение, изглежда, че мозъците на големите примати трябва да бъдат изградени в различни пропорции“, обясни д-р Армин Разнахан от NIMH Програма за интрамурални изследвания (IRP).
„Трябва да се направи допълнителна инвестиция в частта, която интегрира информация, но това не означава, че е по-добре да имате по-голям мозък. Нашите открития говорят повече за различните организационни нужди на по-големия или по-малкия мозък. “
За проучването изследователите от NIMH, заедно с колеги от повече от шест сътрудничещи изследователски центъра, анализираха магнитно-резонансното сканиране на мозъка на повече от 3000 души от Кохортата за невроразвитие във Филаделфия и проекта Human Connectome.
Кортексните области, показващи относително по-голямо разширение в по-големи мозъци, седят на върха на мрежовата йерархия и са специализирани функционално, микроструктурно и молекулярно за интегриране на информация от системи от по-нисък ред, според изследователите.
Тъй като тази тема се задържа в еволюцията, развитието и междуиндивидуалните вариации, тя изглежда е дълбоко вкоренен биологичен подпис, предположи Разнахан.
„Не всички области на кората са създадени равни. Изглежда, че силно разширяващите се региони изискват по-високи биологични разходи “, каза той. „Изразходват се биологични„ пари “за отглеждането на тази допълнителна тъкан. Тези региони изглежда са по-алчни в консумацията на енергия. Те използват сравнително повече кислородна кръв, отколкото слаборазширяващите се региони. Експресията на гени, свързана с енергийния метаболизъм, също е по-висока в тези региони.
„Скъпо е и природата е малко вероятно да похарчи, освен ако не получи възвръщаемост на инвестицията си.“
Тъй като хората с определени психични разстройства показват промени в размера на мозъка, свързани с генетични влияния, новите карти на кората могат да подобрят разбирането на променената мозъчна организация при разстройства, отбелязват изследователите.
По-високите разширяващи се региони също са свързани с различни невроразвитие, така че новите прозрения могат да съдържат улики за разбирането как генетичните промени и промените в околната среда могат да повлияят на по-високите психични функции, добавят изследователите.
„Нашето проучване показва, че има последователни организационни промени между големи и малки мозъци“, каза Разнахан. „Наблюдението, че мозъкът трябва постоянно да се конфигурира по различен начин като функция от неговия размер, е важно за разбирането на това как мозъкът функционира в здравословно състояние и болестни състояния.“
Изследването е публикувано през Наука.
Източник: Национален институт за психично здраве
