Imaginile Creierului Spectaculoase Dezvăluie O Structură Surprinzător De Simplă

{h1}

Fibrele din creier rulează într-un model de grilă ordonat, imagini noi cu creierul uman și alte creiere primate par să se dezvăluie.

Noi imagini uimitoare ale creierului dezvăluie un model înșelător de simplu de organizare în cablarea acestui organ complex.

În locul fibrelor nervoase care călătoresc prin creier, precum spaghetele, după cum au sugerat unele imagini, noile portrete dezvăluie foi bidimensionale de fibre paralele care traversează alte foi în unghi drept într-o structură asemănătoare grilelor care se pliază și se conturează cu convoluțiile din creier.

Același tipar a apărut în creierul oamenilor, maimuțe rhesus, maimuțe bufniță, marmosets și galagos, raportează cercetătorii astăzi (29 martie) în revista Science.

"Rezultatul este că fibrele creierului formează o grilă 3D și sunt organizate într-un mod excepțional de simplu", a declarat pentru WordsSideKick.com liderul studiului, Van Wedeen, un medic neurolog la Harvard Medical School și Massachusetts General Hospital. „Acest motiv de încrucișare pe trei axe este motivul de bază al țesutului creierului”. [În interiorul creierului: un călătorie în timp]

Creierul organizat

Suprafața creierului conține aproximativ 40 de miliarde de celule nervoase, fiecare realizând aproximativ 1.000 de conexiuni într-un model pe care cercetătorii creierului nu l-au descifrat încă, a declarat Marsel Mesulam, directorul Centrului de Neurologie Cognitivă și Alzheimer de la Universitatea Northwestern. Mesulam, care nu a fost implicat în studiu, a numit lucrarea lui Wedeen „foarte interesantă”.

"Nu poate exista o întrebare fundamentală în filozofie, în psihologie", a declarat Mesulam pentru WordsSideKick.com. "Creierul uman este cel mai complex dispozitiv din universul cunoscut și funcționează prin celulele nervoase care vorbesc între ele. Dacă nu ne putem da seama cum decid ei cu cine vorbește și ce își spun unul altuia, doar nu donăm Nu înțeleg cum funcționează creierul. "

Folosind o tehnică pe care a dezvoltat-o ​​numită imagistică prin rezonanță magnetică cu spectru de difuzie (RMN), Wedeen a urmărit mișcarea moleculelor de apă de-a lungul intersecțiilor fibrelor creierului (proiecțiile celulare care formează rețeaua de comunicare a creierului), urmărind orientarea fiecărei fibre la fiecare încrucișare.

Acesta este un detaliu al unei imagini RM cu spectru de difuzie a creierului maimuței rhesus, care prezintă structura tridimensională a căilor neurale care se încrucișează în unghi drept.

Acesta este un detaliu al unei imagini RM cu spectru de difuzie a creierului maimuței rhesus, care prezintă structura tridimensională a căilor neurale care se încrucișează în unghi drept.

„Ceea ce a apărut a fost uimitor”, a spus Wedeen. „Ceea ce a apărut a fost că ansamblul de fibre care au traversat o anumită fibră, în mod invariabil - și acesta este un puternic puternic invariabil - arată ca niște fibre paralele reciproc, toate care vin ca dinții unui pieptene și o traversează într-o direcție.” [Vezi video despre structura creierului]

Studiile la animale au sugerat că acest tipar ar putea exista, iar cercetătorii știau deja că celulele nervoase ale măduvei spinării și tulpinii creierului erau organizate în paralele foarte structurate și perpendiculare chiar și la oameni (ia în considerare fibrele nervoase lungi care se derulează pe coloana vertebrală și apoi se ramifică. perpendicular de vertebre). Dar este dificil să obții scanări de înaltă rezoluție a conectivității fibrelor în cortexul uman, având în vedere că oamenii tind să devină incomode dacă sunt lăsate într-un scaner RMN mai mult de 45 de minute, a spus Wedeen. Din acest motiv, imaginile conexiunilor creierului uman au avut tendința să arate ca niște spaghete încurcate, a spus el.

Wedeen și colegii săi au scanat patru tipuri de creiere primate de la animale decedate, permițându-le să imagineze creierul până la 48 de ore, precum și creierele de la subiecți umani vii, folosind un nou scaner care poate atinge de 10 ori rezoluția mașinilor RMN convenționale. Folosind un software special, cercetătorii au reconstruit apoi imagini tridimensionale ale căilor creier-fibre.

„Privind peste mai multe specii, a rezultat că modelul a fost substanțial similar”, a spus Wedeen. „Când ai trecut de la primate cu creiere mici la primate cu creiere mari... regulile erau aceleași, dar erau aplicate mai divers și cu mai multe straturi în creierul mai mare și mai complex."

Creier adaptabil

Găsirea unei organizații clare în sus, în față și în lateral în creier are sens, a spus Wedeen, având în vedere că creierul a fost nevoit să recurgă atât evolutiv (pentru a forma creierele specializate pe care oamenii se laudă astăzi), cât și în timpul său durata de viață (pe măsură ce crește și învață, de exemplu). Dacă organizarea comunicării ar fi haotică, asta nu ar funcționa.

- Este ca și cum ai reînnoi subsolul la întâmplare, a spus Wedeen. „Primul lucru care se întâmplă, casa se arde, mori”.

Cu alte cuvinte, adaptarea unui creier cu cabluri complex, care va permite în continuare generației următoare să supraviețuiască ar fi imposibil.

„Dacă încercați să imaginați ce s-ar întâmpla dacă ați încerca să transformați un creier de spaghete într-un creier diferit de spaghete, vă dați seama că veți avea nevoie de un proiectant inteligent imposibil de cunoscut, care să stea deasupra creierului și să-l redirecționeze”, a spus Wedeen.

Cu o structură de grilă organizată, cu toate acestea, evoluția se poate construi cu ușurință pe ceea ce a mai fost înainte - adăugând un antebrat mai complex la oameni față de rudele noastre maimuță, de exemplu.

Ar trebui să se lucreze mai mult pentru a lega metodele imagistice ale Wedeen cu metodele tradiționale de neuroanatomie pentru a confirma rezultatele, a spus Mesulam. Wedeen intenționează să extindă harta creierului uman în mai multe detalii. De asemenea, este important să înțelegem relația dintre structura creierului și funcția sa, a spus el. Înțelegerea structurii unui creier tipic i-ar ajuta pe oamenii de știință să înțeleagă ce se întâmplă atunci când dezvoltarea creierului merge prost, ca în Alzheimer sau boli mentale.

"Spune că cineva vine la tine cu copilul lor de 2 ani și spune: 'Copilul meu de 2 ani nu mă privește în ochi'. Este primul semn al lui Asperger sau doar o diferență individuală?" Spuse Wedeen. - Știai să începi. Știai ce făceai.

Puteți urma WordsSideKick.com scriitor senior Stephanie Pappas pe Twitter @sipappas. Urmați WordsSideKick.com pentru cele mai recente știri științifice și descoperiri pe Twitter @wordssidekick și pe Facebook.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Animalele De Companie Pot Să Vă Facă Fericiți?
Animalele De Companie Pot Să Vă Facă Fericiți?

10 Lucruri Cotidiene Care Provoacă Creierul Farts
10 Lucruri Cotidiene Care Provoacă Creierul Farts

Meteorita Dino-Killing A Șters Lizardele, Prea
Meteorita Dino-Killing A Șters Lizardele, Prea

Brânza Stimulează Sistemul Imunitar La Vârstnici
Brânza Stimulează Sistemul Imunitar La Vârstnici

Suplimentele Funcționează Într-Adevăr? Consultați Aceste Fișe Informative Pentru Răspunsuri
Suplimentele Funcționează Într-Adevăr? Consultați Aceste Fișe Informative Pentru Răspunsuri


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2019 RO.WordsSideKick.com