Bakit May Mga Folding ang Utak? May Hindi Sapat na Room Sa Iyong Bungo

Upang panatilihin ang aming mga katawan cranking sa isang Martes, ang utak ay nangangailangan ng espasyo para sa mga signal-pagpapadala neurons upang bumuo ng kanilang mga network. Sa kasamaang palad, ang aming mga skulls ay hindi nagbibigay ng maraming kuwarto upang magtrabaho sa, kaya ang ebolusyon ay upang i-maximize ang espasyo ng isa pang paraan: sa pamamagitan ng natitiklop. Isang bagong video, naglabas ng Lunes na may pag-aaral sa Nature Physics, sinusubukan na i-modelo kung paano ang utak ay bumubuo ng mga convolutions sa lumalaking sanggol.

Para sa isang organ na nakasalalay sa pag-maximize ng mga koneksyon sa pagitan ng mga cell nito, ang pag-optimize ng ibabaw na lugar - sa pamamagitan ng pagtitiklop - ay susi. Ito ang dahilan kung bakit ang utak ay kahawig ng isang brick ng ramen noodles at hindi isang brick.

Nasa Nature Physics aaral, ang mga may-akda ay gumagamit ng mga pag-scan ng utak ng MRI sa 3D-print ang isang layered gel na modelo ng pagbuo ng makinis na utak sa sanggol, na kung saan ang karamihan sa natutulog na utak ay nangyayari.

Ang pagbagsak ng modelo sa isang may kakayahang makabayad ng utang, naobserbahan nila ang panlabas na shell at pangunahing pagpapalawak ng kamag-anak sa isa't isa, paggaya sa paglago ng cortex - ang panlabas na layer ng utak - sa utak ng fetus.

Ang mabilis na paglawak ng cortex ay humahantong sa compression, na kung saan ay humahantong sa pagbuo ng sulci - ang mas malalim, pangunahing grooves sa cortex - at ang gyri - mas maliit, mas masalimuot na convolutions. Sa isang katulad na pag-aaral sa 2014 sa Mga pamamaraan ng National Academy of Sciences, tinutukoy ng mga mananaliksik na ang pagbuo ng mga wrinkles ng utak ay maaaring mathematically modeled sa dalawang simpleng heometriko na mga parameter: ang abo na paglago ng rate at kapal.

Ang paliwanag na ito ay naglalagay ng iba pang mga mas kumplikadong mga teorya upang magpahinga. Ang isa ay nagpapahiwatig na ang mga tiyak na rehiyon ng cortex ay lumalaki nang higit kaysa sa iba; hinuhulaan ng iba na ang mga grupo ng mga neuron sa cortex ay nahahawakan sa pamamagitan ng axon "anchor" sa puting bagay na mas malalim sa utak.

Ngunit hangga't ang pinakahuling ebidensiya ay napupunta, lumilitaw na ang ebolusyon ay napapaboran ng isang mas simpleng paliwanag: Ang utak ay kumakalat lamang dahil mabilis itong lumalaki sa isang maliit na espasyo.