เหตุผลที่สมองของเรามีรอยย่นรูปร่างวอลนัทอาจเป็นไปได้ว่าการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของสมองด้านนอกของสมอง - สสารสีเทา - ถูก จำกัด ด้วยสสารสีขาวการศึกษาใหม่แสดงให้เห็น
นักวิจัยพบว่ารูปแบบเฉพาะของสันเขาและรอยแยกของพื้นผิวที่ซับซ้อนของสมองซึ่งเรียกว่า gyri และ sulci ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตสองอย่างง่าย ๆ : อัตราการเติบโตของสสารสีเทาและความหนา การพัฒนาริ้วรอยของสมองสามารถเลียนแบบในห้องแล็บโดยใช้เจลสองชั้นตามการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวันนี้ (18 ส.ค. ) ในวารสารการดำเนินการของ National Academy of Sciences-
นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าพร้อมกับข้อ จำกัด ทางกายภาพเหล่านี้ยีนยังมีบทบาทในการกำหนดรูปร่างของสมองเพราะพวกเขาควบคุมว่าเซลล์ประสาทแพร่กระจายและโยกย้ายไปยังจุดหมายปลายทางของพวกเขาอย่างไร -10 สิ่งที่คุณไม่รู้เกี่ยวกับสมอง-
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิดมีชั้นที่คล้ายกันในชั้นนอกของสมอง - เยื่อหุ้มสมอง - แต่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีขนาดใหญ่กว่าเท่านั้นที่มีเยื่อหุ้มสมองที่พับได้ ตัวอย่างเช่นสมองหนูมีพื้นผิวที่เรียบเนียนในขณะที่สมองที่ใหญ่กว่ามากเช่นมนุษย์มีหลายสิบของ gyri และ sulci พื้นผิวสมองพับมีพื้นที่ผิวที่มากขึ้น - ซึ่งหมายถึงยิ่งใหญ่พลังสำหรับการประมวลผลข้อมูลแต่ยังไม่ชัดเจนว่าปัจจัยใดที่กำหนดรูปร่างที่เป็นสัญลักษณ์ของ gyri และ sulci ในสมองมนุษย์
การรู้ว่าสมองพัฒนาเป็นรูปร่างที่พับได้สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์อธิบายได้ดีขึ้นว่าเกิดอะไรขึ้นในคนที่มีสภาพ แต่กำเนิดเช่น polymicrogyria (เงื่อนไขที่โดดเด่นด้วยจำนวนเท่าที่มากเกินไป), pachygyria (เงื่อนไขที่มีรอยพับหนาผิดปกติ) และ Lissencephalia (สภาพสมองเรียบ
ในอดีตมีแนวคิดสามประการเกี่ยวกับวิธีการพัฒนาของ Gyri และ Sulci แนวคิดหนึ่งคือบางพื้นที่ของเยื่อหุ้มสมองเพิ่มขึ้นและสูงขึ้นเหนือพื้นที่อื่น ๆ สร้าง gyri ความคิดอีกประการหนึ่งคือกลุ่มของเซลล์ประสาทที่เชื่อมต่อถึงกันสูงในเยื่อหุ้มสมองจะถูกดึงออกมาใกล้กันโดยแอกซอนแบบเธรดที่ประกอบขึ้นเป็นสสารสีขาว อย่างไรก็ตามหลักฐานแสดงให้เห็นว่าทั้งสองความคิดนี้ไม่ถูกต้อง
ความคิดที่สามคือสสารสีเทาเติบโตมากกว่าสสารสีขาวซึ่งนำไปสู่ "การโก่ง" ที่ให้รูปร่างของเยื่อหุ้มสมอง
แต่ก่อนหน้านี้ความพยายามในการจำลองการโก่งงอนี้ไม่ประสบความสำเร็จนักวิจัยกล่าว ในการศึกษาก่อนหน้านี้นักวิจัยสันนิษฐานว่าสสารสีเทานั้นเป็นชั้นบาง ๆ ที่มีความแข็งที่เติบโตขึ้นบนฐานหนาและนุ่มของสสารสีขาว แต่สมมติฐานนี้ทำให้เกิดริ้วรอยที่ไม่เหมือนในสมองมนุษย์จริง
ในการศึกษาใหม่นักวิจัยสันนิษฐานว่าสสารสีเทาและสีขาวมีความแข็งคล้ายกัน แต่อัตราการเติบโตที่แตกต่างกัน เมื่อใช้การจำลองทางคณิตศาสตร์พวกเขาแสดงให้เห็นว่าขึ้นอยู่กับขนาดของสมองโมเดลของพวกเขาจะส่งผลให้พื้นผิวสมองแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นสำหรับสมองขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าครึ่งนิ้วพื้นผิวสมองคาดว่าจะราบรื่น สมองขนาดกลางคาดว่าจะมี sulci บางส่วนที่พบในสสารสีเทาและสมองที่มีขนาดใหญ่จะถูกพับอย่างสูงโดย Sulci เจาะสสารสีขาว
นักวิทยาศาสตร์ยังจำลองปรากฏการณ์การพับของสมองโดยใช้วัสดุเจลบวมสองชั้นและแสดงให้เห็นว่าเฉพาะเมื่อทั้งสองชั้นมีระดับความนุ่มนวลคล้ายกันทำให้เกิดการพับที่เกิดขึ้นคล้ายกับ Gyri และ Sulci ของสมองมนุษย์
นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าในขณะที่แบบจำลองของพวกเขาใช้งานได้สำหรับ gyri และ sulci พื้นฐานมันไม่สามารถอธิบายคุณสมบัติที่ซับซ้อนมากขึ้นของสมอง - ตัวอย่างเช่นร่องลึกที่แยกสองซีกและ sulci ขนาดใหญ่อื่น ๆ ที่กำหนดกลีบหลักของสมอง
อีเมลBahar Gholipour- ติดตามวิทยาศาสตร์สด@livescience-Facebook-Google+-เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวิทยาศาสตร์สด-
