newstaraz.kz

 
 

Физики выяснили, почему кора мозга человека укладывается в извилины


pogudx5rgm56rbtnm.9dc29f67
  02.02.2016 NewsTaraz.kz.

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 журнале Nature 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.

К 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.

© Mahadevan Lab/Harvard SEAS

Источник: РИА «Новости»

(просмотры 1 за всё время, 1 Смотрели сегодня)

Источник →  newstaraz.kz


Источник →  newstaraz.kz


 

Больше новостей →  newstaraz.kz

 

Уважаемые посетители newstaraz.kz ! Оставляя комментарии, проявляйте уважение и терпимость к мнению других пользователей. Сообщений, приводящих к разжиганию конфликтов, расистских высказываний, провокаций, оскорблений и дискуссий, не относящихся к теме статьи будут удаляться. Ссылки на сторонние ресурсы в комментариях запрещены. Подобные сообщения будут удаляться, а их авторы будут забанены.Мы не несем ответственность за форму и характер выставляемых комментариев.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


   

NewsTaraz