Větší mozky rozšiřují myšlení regionů, ale za cenu
VIDEO: Big Brain Perks & costs Dr. Armin Raznahan, NIMH Developmental Neurogenomics Unit
Nová studie zjistila, že čím větší je mozek, tím více jeho další oblasti je způsobeno růstem v myslících oblastech kůry nebo vnějšího pláště, na úkor relativně pomalejšího růstu v emocionálních, senzorických a motorických oblastech nižšího řádu.
To odráží vzorec mozkových změn pozorovaných v evoluci a individuálním vývoji, přičemž oblasti vyššího řádu vykazují největší expanzi, říkají vědci z Národního ústavu duševního zdraví (NIMH).
Vědci také našli důkazy spojující regiony s vysokou expanzí s vyšší konektivitou mezi neurony a vyšší spotřebou energie.
"Stejně jako jsou zapotřebí různé části, aby se zvětšila zahradní přístřešek na velikost sídla, zdá se, že velké mozky primátů musí být postaveny v různých poměrech," vysvětlil MD Armin Raznahan, Ph.D., NIMH Program intramurálního výzkumu (IRP).
"Je třeba investovat do části, která integruje informace, ale to neznamená, že je lepší mít větší mozek." Naše zjištění hovoří spíše o různých organizačních potřebách velkých a menších mozků. “
Pro tuto studii vědci NIMH spolu s kolegy z více než šesti spolupracujících výzkumných center analyzovali mozkové skeny magnetické rezonance více než 3000 lidí z kohorty Philadelphia Neurodevelopmental a projektu Human Connectome.
Oblasti kůry vykazující relativně větší expanzi ve větších mozcích jsou na vrcholu síťové hierarchie a jsou podle výzkumníků specializovány funkčně, mikrostrukturálně a molekulárně na integraci informací ze systémů nižšího řádu.
Protože se toto téma drží napříč evolucí, vývojem a interindividuálními variacemi, zdá se, že jde o hluboce zakořeněný biologický podpis, navrhl Raznahan.
"Ne všechny oblasti kůry jsou stvořeny stejně." Zdá se, že vysoce se rozvíjející regiony vyžadují vyšší biologické náklady, “řekl. "Na růst této extra tkáně se vynakládají biologické" peníze "." Zdá se, že tyto regiony jsou náročnější na spotřebu energie. Používají relativně více okysličené krve než oblasti s nízkou expanzí. Genová exprese související s energetickým metabolismem je také vyšší v těchto oblastech.
"Je to drahé a je nepravděpodobné, že by příroda utratila, pokud nebude mít návratnost své investice."
Vzhledem k tomu, že lidé s určitými duševními poruchami vykazují změny ve velikosti mozku související s genetickými vlivy, mohou nové mapy mozkové kůry zlepšit porozumění změněné organizaci mozku u poruch, poznamenávají vědci.
Vyšší rozšiřující se regiony se také podílejí na různých neurodevelopmentálních poruchách, takže nové poznatky mohou sloužit jako vodítko pro pochopení toho, jak mohou genetické a environmentální změny ovlivnit vyšší mentální funkce, tvrdí vědci.
"Naše studie ukazuje, že mezi velkými mozky a malými mozky existují konzistentní organizační změny," řekl Raznahan. "Pozorování, že mozek se musí důsledně konfigurovat odlišně v závislosti na jeho velikosti, je důležité pro pochopení toho, jak mozek funguje ve zdravotních a chorobných stavech."
Studie byla publikována v Věda.
Zdroj: Národní institut duševního zdraví
