چرا در مغز انسان، فرورفتگی های زیاد وجود دارد؟
پژوهشگران می کوشند معمای چین خوردگی های مغز انسان را حل کنند و برای آنها روشن شده است که این دوگانگی، جز نتیجه فشار مکانیکی ای- که باعث محدودیت جای مغز در جمجمه با حجم محدود میشود- نیست و این بر اساس مطلبی است که مجله نیچر فیزیکدر روز دوشنبه منتشر کرد.
و تاکید میشود این چین و خم ها نقش مهمی دارد و اگر این چین ها نبود، مغز مساحتی برابر با یک یا دو متر مربع را میپوشاند ولی با وجود چین ها اندازه مغز درون جمجمه زیاد میشود. از چهل سال قبل دانشمندان تصور میکردند فشار از درون جمجمه سبب ایجاد این چین هاست و ربطی به ماده شیمیایی خاصی ندارد.
علت اینکه مغزهای ما ساختار چین خورده و شکل هسته گردو، دارند، ممکن است رشد سریع ماده خاکستری مغز، نسبت به بخش سفید درونی باشد. پژوهشگران فهمیده اند شکل های خاص لبه ها و گردن های سطح پیچ خورده مغز- که سولکوس ها و ژایروس ها نامیده میشود- با دو پارامتر هندسی مشخص میشود: سرعت رشد ماده خاکستری و ضخامت آن.
توسعه چین های مغزی با استفاده از ژل دولایه، قابل الگوبرداری است. بر اساس پژوهشی- که در 18 آپریل در مجله پیشرفتهای آکادمی ملی علوم منتشر شد- پژوهشگران دیدند با وجود این محدودیت های فیزیکی، ژن ها هم در تعیین شکل مغز نقش دارد زیرا معین میکند نورون ها چگونه تکثیر شوند و به محل های خود مهاجرت نمایند.
همه گونه های پستانداران لایه خارجی مغزی مشابهی دارند ولی فقط پستانداران رده بالا دارای لایه خاکستری کورتکس چین خورده هستند مثلا در رت(rat)، مغز صاف است ولی مغز انسان، ده ها چین و جایروس دارد. مغز چین خورده سطح بالاتری دارد که باعث قدرت بیشتر پردازش اطلاعات میشود ولی کاملا مشخص نیست چه چیزی سبب می شود چینهای مغزی چنین شکل و شمایلی به خود بگیرد.
با فهم اینکه مغز چگونه ساختار چین دار به خود میگیرد، دانشمندان بهتر میتوانند علت اختلالات مادرزادی مانند پلی میکروژایری یا پاکی ژایری(ضخیم بودن غیر طبیعی برخی چین ها) یا لیسنسفالی(بدون چین و صاف بودن سطح مغز) را تعیین کنند.
به طور کلی سه دیدگاه در مورد علت ایجاد این چین ها وجود دارد: دیدگاه اول میگوید بخش هایی از سطح کورتکس با سرعت بیشتری نسبت به بخش های دیگر رشد میکند و باعث ایجاد این ژایروس ها میگردد.
در دیدگاه دوم برخی نورون های مرتبط و واسطه ارتباطات در قشر مغز به وسیله آکسون های نخی شکل- که ماده سفید را تشکیل میدهد- به صورت مکانیکی به کنار هم کشیده میشوند. ولی پژوهش ها نشان میدهد هیچ کدام از این دیدگاه ها درست نیست.
دیدگاه سوم میگوید ماده خاکستری سریع تر از ماده سفید، رشد میکند. ولی اولین تلاش برای همسان سازی این الگو، موفقیت آمیز نبود. در مطالعات قبلی، پژوهشگران نشان داده بودند که ماده خاکستری یک لایه بسیار نازک و سفت، روی لایه سفید ضخیم و نرم، است ولی اینکه این ساختار باعث ایجاد چین خوردگی های مغزی شود، در انسان دیده نمیشود.
در پژوهش جدید دانشمندان فهمیدند ضخامت ماده سفید و خاکستری مشابه هم است ولی سرعت رشد متفاوتی دارند.
(رشد زیاد تعداد نورون ها در پستانداران پیشرفته، در مقایسه با دیگر پستانداران، سبب میشود ضخامت بخش خاکستری مغز، با سرعت بیشتری افزایش یابد. افزایش اندازه مغز به خصوص بخش حساس خاکستری آن- که نقش مهمی در فرایندهای هوشیار دارد- گزینشی حساس در سیر تکامل ابزار هوش انسان و پیش انسان هاست.
طی تکامل ابزار هوش، فقط بزرگ شدن کلی اندازه مغز، مهم نیست بلکه رشد بیشتر برخی قسمت ها در مقایسه با بخش های دیگر و نقش های تخصصی در بخش های مختلف مغز، کمک میکند وظایف بخش های مختلف مغز، کاملا دسته بندی و کلاسیفیه شود. همانطور که اندامی تخصصی مانند مغز یکپارچه، توانست تحولی اساسی در سیر تکامل و ارتقای موجودات باشد- این نقش بندی های تخصصی بعدی هم توانسته است وظایف خاص شناختی و درکی را تخصصی تر، پیگیری کند. و این دسته بندی، بیش از آنکه حاصل شرایط محیطی و محدودیت حجم جمجمه باشد، حاصل برنامه درونی ساختار ژنتیکی هدفمندی است که نشانه ای آشکار از خالق هدفمند و حکیم آن است.)
با الگو سازی های ریاضی، آنها نشان دادند بر اساس اندازه مغز، مدل آنها باعث شکل های متفاوتی از مغز میگردد مثلا در مغز کوچک با قطر کمتر از یک اینچ، پیش بینی میشود سطح مغز صاف شود.
مغز در اندازه متوسط، به نظر میرسد، سولکوس هایی در درون ماده خاکستری داشته باشد و مغزهای بزرگتر، دارای چین خوردگی زیاد هستند- که به درون ماده سفید نفوذ دارد.
دانشمندان برای همسان سازی چین خوردگی مغز، از ژل دو لایه باد کرده، استفاده کردند و دیدند فقط وقتی دو لایه، سفتی یکسان دارند چین های ایجاد شده مشابه چین ها، در مغز انسان می شود.
پژوهشگران دیدند وقتی مدل آنها برای سولکوس ها و ژایروس های بنیادین است، نمیتواند شکل های پیچیدهتر مغز مانند شکاف گودی را- که دو همیسفر و دیگر سولکوس های بزرگ را از هم جدا میکند- توضیح دهد.
https://www.livescience.com/47421-human-brain-wrinkles.html
آدرس مطب : اصفهان ، خیابان آمادگاه ، روبروی داروخانه سپاهان ، مجتمع اطبا ، طبقه اول
تلفن : 32223328 - 031
