Физики смоделировали зарождение мозговых извилин

Извилины (складки и бороздки) коры головного мозга у человека и некоторых других млекопитающих возникают из-за простейшего физического процесса. Складывание появилось из-за необходимости уместить кору с большой площадью поверхности в относительно небольшой по размеру череп. Об исследовании рассказывается на страницах журнала Nature Physics.

Инженеры, анатомы и радиологи из Гарварда и других университетов распечатали из геля на 3D-принтере модель мозга человека на стадии эмбрионального развития, предшествующей образованию складок (примерно 22-я неделя). Два различных материала пошли на моделирование белого и серого вещества (коры).

Затем гелевый мозг поместили в органический растворитель. Поглощая его внешними слоями, уже через несколько минут «серое вещество» стало разбухать, мозг начал расти, и на его поверхности появились складки — такие же, как на реальных органах.

«Когда я поместил модель в растворитель, я ожидал увидеть появление складок, но я никогда не надеялся увидеть такую же структуру, как в мозге человека», — заявил Чон Йон Чон (Jun Young Chung), соавтор исследования.

Повторение опыта давало сходные результаты: появлялись одни и те же главные складки (мелкие оказались более разнообразными по форме).

«Мозги разных людей не одинаковы. Но для здорового развития основные извилины должны присутствовать. Как показали наши исследования, если нарушена общая геометрия мозга, человеку грозят серьезные проблемы в работе этого органа», — отмечает Чон Йон Чон.