Didesnės smegenys plečia mąstančius regionus, tačiau tai kainuoja

VIDEO: didelių smegenų privilegijos ir išlaidos Dr. Arminas Raznahanas, NIMH vystomosios neurogenomikos skyrius

Naujas tyrimas atskleidė, kad kuo didesnės smegenys, tuo daugiau jų papildomos srities lemia žievės ar išorinės apvalkalo mąstymo sričių augimas, tuo sąlyginai lėtesnio augimo sąskaita žemesnės eilės emocinėse, sensorinėse ir motorinėse srityse.

Tai atspindi smegenų pokyčių, matomų evoliucijoje ir individualioje raidoje, modelį, o aukščiausiojo lygio sritys rodo didžiausią išsiplėtimą, sako Nacionalinio psichinės sveikatos instituto (NIMH) tyrėjai.

Tyrėjai taip pat rado įrodymų, siejančių labai besiplečiančius regionus su geresniu neuronų ryšiu ir didesniu energijos suvartojimu.

"Lygiai taip pat, kaip norint išplėsti sodo namelį iki dvaro dydžio, reikalingos skirtingos dalys, atrodo, kad didelės primatų smegenys turi būti statomos skirtingomis proporcijomis", - paaiškino medicinos mokslų daktaras Arminas Raznahanas iš NIMH Vidinių tyrimų programa (IRP).

„Papildomai reikia investuoti į informaciją integruojančią dalį, tačiau tai nereiškia, kad geriau turėti didesnes smegenis. Mūsų išvados labiau kalba apie skirtingus didesnių ir mažesnių smegenų organizacinius poreikius “.

Tyrimui NIMH tyrėjai kartu su kolegomis iš daugiau nei šešių bendradarbiaujančių tyrimų centrų analizavo daugiau nei 3000 žmonių iš Filadelfijos neurodevelopmental kohortos ir „Human Connectome“ projekto magnetinio rezonanso tomografiją.

Mokslininkų teigimu, žievės sritys, kuriose yra didesnė smegenų plėtra, yra tinklo hierarchijos viršuje ir yra specializuotos funkciniu, mikrostruktūriniu ir molekuliniu požiūriu integruojant informaciją iš žemesnio laipsnio sistemų.

Raznahanas pasiūlė, kad ši tema yra svarbi evoliucijai, vystymuisi ir variacijoms tarp žmonių, todėl tai yra giliai įsišaknijęs biologinis parašas.

„Ne visi žievės regionai yra sukurti vienodi. Panašu, kad dėl labai besiplečiančių regionų biologinės išlaidos yra didesnės “, - sakė jis. „Tam papildomam audiniui užauginti išleidžiami biologiniai„ pinigai “. Šie regionai, atrodo, godžiau vartoja energiją. Jie naudoja santykinai daugiau deguonies turinčio kraujo nei mažai besiplečiantys regionai. Šiuose regionuose genų ekspresija, susijusi su energijos apykaita, taip pat yra didesnė.

„Tai brangu, ir vargu ar gamta išleis, nebent gaus investicijų grąžą“.

Kadangi žmonės, turintys tam tikrų psichikos sutrikimų, rodo smegenų dydžio pokyčius, susijusius su genetine įtaka, naujieji žievės žemėlapiai gali pagerinti supratimą apie pakitusią smegenų organizmą sutrikimų atvejais, pažymi mokslininkai.

Tyrėjai priduria, kad labiau besiplečiantys regionai taip pat yra susiję su įvairiais neurologinio vystymosi sutrikimais, todėl naujos įžvalgos gali padėti suprasti, kaip genetiniai ir aplinkos pokyčiai gali paveikti aukštesnes psichines funkcijas.

"Mūsų tyrimas rodo, kad tarp didelių ir mažų smegenų vyksta nuoseklūs organizaciniai pokyčiai", - sakė Raznahanas. "Norint suprasti, kaip smegenys veikia sveikatos ir ligų būsenas, svarbu pastebėti, kad smegenys turi nuosekliai konfigūruoti skirtingai, priklausomai nuo jų dydžio."

Tyrimas buvo paskelbtas 2007 m Mokslas.

Šaltinis: Nacionalinis psichinės sveikatos institutas