A nagyobb agy kibővíti a gondolkodó régiókat, de költséggel

VIDEÓ: Nagy agyi juttatások és költségek Dr. Armin Raznahan, a NIMH Fejlesztési Neurogenomikai Egysége

Egy új tanulmány rájött, hogy minél nagyobb az agy, annál inkább annak további területét adja a kéreg vagy a külső köpeny gondolkodási területeinek növekedése, az alacsonyabb rendű érzelmi, érzékszervi és motoros területek viszonylag lassabb növekedésének rovására.

Ez tükrözi az evolúcióban és az egyéni fejlődésben tapasztalható agyi változások mintázatát, a magasabb rendű területek mutatják a legnagyobb kiterjedést - állítják az Országos Mentális Egészségügyi Intézet (NIMH) kutatói.

A kutatók olyan bizonyítékokat is találtak, amelyek összekapcsolják a nagymértékben terjeszkedő régiókat az idegsejtek nagyobb összekapcsolhatóságával és a magasabb energiafogyasztással.

"Ahogyan a kúria nagyságához szükséges kerti istálló méretezéséhez különböző részekre van szükség, úgy tűnik, hogy a nagy főemlősök agyát különböző arányban kell felépíteni" - magyarázta Armin Raznahan, Ph.D., a NIMH Intramural Research Program (IRP).

„További információt kell befektetni abba a részbe, amely integrálja az információkat, de ez nem azt jelenti, hogy jobb, ha nagyobb az agyunk. Megállapításaink inkább a nagyobb és a kisebb agy különböző szervezeti igényeiről szólnak. "

A tanulmányhoz a NIMH kutatói több mint hat együttműködő kutatóközpont munkatársaival együtt több mint 3000 ember mágneses rezonancia képalkotó vizsgálatát elemezték a Philadelphia Neurodevelopmental Cohort és a Human Connectome Project munkatársaitól.

A nagyobb agyban viszonylag nagyobb terjeszkedést mutató kéregterületek a hálózati hierarchia tetején helyezkednek el, és funkcionálisan, mikrostrukturálisan és molekulárisan specializálódtak az alacsonyabb rendű rendszerekből származó információk integrálására a kutatók szerint.

Mivel ez a téma az evolúcióban, a fejlődésben és az egyének közötti variációkban is fennáll, úgy tűnik, hogy ez mélyen beágyazódott biológiai aláírás, javasolta Raznahan.

„Nem minden kéreg régió jön létre egyenlően. Úgy tűnik, hogy a gyorsan terjeszkedő régiók magasabb biológiai költségekkel járnak ”- mondta. „Biológiai„ pénzt ”költenek annak a plusz szövetnek a termesztésére. Úgy tűnik, hogy ezek a régiók mohóbbak az energiafogyasztásban. Viszonylag több oxigéntartalmú vért használnak, mint az alacsony tágulású régiók. Az energia-anyagcseréhez kapcsolódó génexpresszió ezekben a régiókban is magasabb.

"Ez drága, és a természet nem valószínű, hogy költ, hacsak nem térül meg befektetéséből."

Mivel bizonyos mentális zavarokkal küzdő embereknél az agy mérete megváltozik a genetikai hatások miatt, az új kéregtérképek javíthatják a rendellenességekben bekövetkezett megváltozott agyszervezés megértését - jegyzik meg a kutatók.

A magasabb terjeszkedésű régiók a különféle neurodevelopmentális rendellenességekkel is összefüggenek, így az új felismerések nyomokat szolgálhatnak annak megértéséhez, hogy a genetikai és környezeti változások hogyan befolyásolhatják a magasabb mentális funkciókat - teszik hozzá a kutatók.

"Vizsgálatunk azt mutatja, hogy következetes szervezeti változások vannak a nagy és a kis agy között" - mondta Raznahan. "Annak megfigyelése, hogy az agynak következetesen másként kell konfigurálnia a méret függvényében, fontos annak megértéséhez, hogy az agy hogyan működik az egészség és a betegség állapotában."

A tanulmányt 2009 - ben tették közzé Tudomány.

Forrás: Országos Mentális Egészségügyi Intézet