Zašto se mozak savija? U tvojoj lubanji nema dovoljno mjesta

Da bi se naše tijelo u utorak puklo, mozgu treba prostora da neuroni koji šalju signale grade svoje mreže. Nažalost, naše lubanje ne daju mu mnogo prostora za rad, pa je evolucija morala povećati prostor na drugi način: preklapanjem. Novi video, objavljen u ponedjeljak s studijom u Fizika prirode, pokušaj je modelirati kako mozak formira ove vijuge u rastućem fetusu.

Za organ koji ovisi o maksimiziranju veza između svojih ćelija, optimiziranje površine - kroz preklapanje - je ključno. Zato mozak podsjeća na ciglu od ramenskih rezanaca, a ne na ciglu.

U Fizika prirode autori su koristili MRI skeniranje mozga za 3D ispisivanje slojevitog gel modela glatkog mozga koji se razvija u fetusu, a to je kada se dogodi većina prekrivanja mozga.

Spustivši model u otapalo, primijetili su da se vanjska ljuska i jezgra šire u odnosu jedan na drugi, oponašajući rast korteksa - vanjskog sloja mozga - u fetalnom mozgu.

Brza ekspanzija korteksa dovodi do kompresije, što dovodi do stvaranja sulcija - dubljih, većih žljebova u korteksu - i giraja - manjih, zamršenijih vijuga. U sličnoj studiji iz 2014 Zbornik radova Nacionalne akademije znanosti Istraživači su utvrdili da se razvoj mozgovnih bora može matematički modelirati na dva jednostavna geometrijska parametra: brzinu rasta i debljinu sive tvari.

Ovo objašnjenje stavlja druge, složenije teorije na počinak. Jedan sugerira da specifične regije korteksa rastu više od drugih; drugi predviđa da će skupine neurona u korteksu biti skupljene aksonskim "sidrima" u bijeloj tvari dublje u mozgu.

Ali što se tiče najnovijih dokaza, čini se da je evolucija favorizirala jednostavnije objašnjenje: mozak se jednostavno zgužva jer prebrzo raste u malom prostoru.