Suuremad ajud laiendavad mõtlevaid piirkondi, kuid seda hinnaga
VIDEO: suurte ajude hüved ja kulud dr Armin Raznahan, NIMHi arendava neurogenoomika üksus
Uus uuring on avastanud, et mida suurem on aju, seda enam on selle lisapiirkonna moodustanud ajukoore või väliskesta mõtlemisalade kasv madalama järgu emotsionaalsete, sensoorsete ja motoorsete piirkondade suhteliselt aeglasema kasvu arvelt.
See peegeldab evolutsioonis ja individuaalses arengus täheldatud aju muutuste mustrit, kusjuures kõrgema järgu piirkonnad näitavad suurimat laienemist, ütlevad riikliku vaimse tervise instituudi (NIMH) teadlased.
Teadlased leidsid ka tõendeid, mis seovad kiiresti laienevad piirkonnad neuronite suurema ühenduvuse ja suurema energiatarbimisega.
"Nii nagu mõisa suuruse aiakuuri suurendamiseks on vaja erinevaid osi, näib, et suuri primaatide aju tuleb ehitada erinevates proportsioonides," selgitas NIMH-i doktor Armin Raznahan. Intramural Research Program (IRP).
"Teavet integreerivasse ossa tuleb teha lisainvesteering, kuid see ei tähenda, et parem oleks suurem aju. Meie leiud räägivad rohkem suuremate ja väiksemate ajude erinevatest organisatsioonilistest vajadustest. "
Uuringu jaoks analüüsisid NIMHi teadlased koos kolleegidega enam kui kuues koostöös osalevas uurimiskeskuses üle 3000 inimese magnetresonantstomograafia uuringutest Philadelphia neurodevelopmental kohordist ja Human Connectome projektist.
Uurijate sõnul on ajukoorepiirkonnad, millel on suurem aju suhteliselt suurem laienemine, võrguhierarhia tipus ning on funktsionaalselt, mikrostruktuuriliselt ja molekulaarselt spetsialiseerunud madalama järgu süsteemide teabe integreerimiseks.
Kuna see teema püsib evolutsioonis, arengus ja indiviididevahelises varieerumises, näib see olevat sügavalt juurdunud bioloogiline signatuur, soovitas Raznahan.
„Kõik ajukoorepiirkonnad ei ole võrdsed. Tundub, et kiiresti laienevad piirkonnad nõuavad suuremaid bioloogilisi kulusid, ”ütles ta. "Selle lisakoe kasvatamiseks kulutatakse bioloogilist" raha ". Need piirkonnad näivad olevat energiat tarbivad ahnemad. Nad kasutavad suhteliselt rohkem hapnikku sisaldavat verd kui vähese paisumisega piirkonnad. Energia metabolismiga seotud geeniekspressioon on ka nendes piirkondades suurem.
"See on kallis ja looduse kulutamine on ebatõenäoline, kui ta ei saa investeeringult tulu."
Kuna teatud psüühikahäiretega inimestel ilmnevad aju suuruse muutused, mis on seotud geneetiliste mõjudega, võivad uued ajukoorekaardid parandada arusaamist häirete aju korraldusest, märgivad teadlased.
Teadlased lisavad, et laienevad piirkonnad on seotud ka erinevate neurodevelopmental häiretega, nii et uued teadmised võivad aidata mõista, kuidas geneetilised ja keskkonnamuutused võivad mõjutada kõrgemaid vaimseid funktsioone.
"Meie uuring näitab, et suurte ja väikeste aju vahel on järjepidevad organisatsioonilised muudatused," ütles Raznahan. "Aju tervise ja haiguste seisundi mõistmiseks on oluline jälgida, et aju peab oma suuruse funktsioonina järjekindlalt erinevalt seadistama."
Uuring avaldati aastal Teadus.
Allikas: Riiklik vaimse tervise instituut
