Mengapa Otak Mempunyai Lipatan? Ada Bilik Tidak Cukup Dalam Tengkorak Anda

Untuk mengekalkan badan kita pada hari Selasa, otak memerlukan ruang bagi neuron penghantaran isyarat untuk membina rangkaian mereka. Malangnya, tengkorak kami tidak memberi banyak ruang untuk bekerja dengannya, jadi evolusi terpaksa memaksimumkan ruang dengan cara lain: dengan lipatan. Video baru, yang dikeluarkan pada hari Isnin dengan kajian di Fizik Alam, cubaan untuk memodelkan bagaimana otak membentuk konvolusi ini dalam janin yang semakin meningkat.

Untuk organ yang bergantung kepada memaksimumkan sambungan di antara sel-selnya, mengoptimumkan kawasan permukaan - melalui lipatan - adalah kunci. Inilah sebabnya otak menyerupai batu bata mi ramen dan bukan batu bata.

Di dalam Fizik Alam kajian, penulis menggunakan imbasan otak MRI untuk 3D mencetak model gel berlapis untuk membangunkan otak licin pada janin, iaitu ketika lipatan otak paling berlaku.

Mengurangkan model menjadi pelarut, mereka memerhatikan shell luar dan inti berkembang relatif terhadap satu sama lain, meniru pertumbuhan korteks - lapisan luar otak - dalam otak janin.

Perkembangan korteks pesat membawa kepada pemampatan, yang seterusnya membawa kepada pembentukan sulci - alur utama yang lebih dalam dalam korteks - dan gyri - yang lebih kecil, konvolusi yang lebih rumit. Dalam kajian yang sama pada tahun 2014 Prosiding Akademi Sains Kebangsaan, para penyelidik menentukan bahawa perkembangan kedutan otak boleh dimodelkan secara matematik pada dua parameter geometri mudah: kadar pertumbuhan kelabu dan ketebalan bahan kelabu.

Penjelasan ini meletakkan teori-teori lain yang lebih kompleks untuk berehat. Satu menunjukkan bahawa kawasan tertentu korteks berkembang daripada yang lain; yang lain meramalkan bahawa kumpulan-kumpulan neuron dalam korteks boleh ditarik bersama dengan akson "sauh" dalam perkara putih yang lebih dalam di dalam otak.

Tetapi sejauh bukti terkini berlaku, ternyata bahawa evolusi menyokong penjelasan yang lebih mudah: Otak hanya merosot kerana ia tumbuh terlalu cepat di dalam ruang kecil.