Американские ученые выяснили, откуда берутся извилины — складчатые возвышения коры головного мозга. О своем моделировании роста «серого вещества» они рассказали на страницах журнала Proceedings of the National Academy of Sciences. Кратко содержание исследования излагает New Scientist.
Гарвардский математик Лакшминараянан Махадеван (Lakshminarayanan Mahadevan), лауреат Игнобелевской премии 2007 года за свои работы по физике морщин, построил физическую модель роста мозга у эмбриона человека. Полушарие из плотного геля выступило как белое вещество, а жидкий гель на нем — как серое. У эмбрионов рост серого вещества обеспечивается созданием новых нервных клеток или их миграцией к коре из центра мозга. Добавив в гель растворитель, ученые смоделировали рост коры (от реальной ситуации модель отличало только отсутствие черепа).
Исследователи меняли такие параметры, как плотность геля, толщина верхнего слоя, и в итоге нашли конфигурацию, дающую рельеф извилин, напоминающий мозг человека — невысокие холмы и узкие долины. Ранее считалось, что такой сложный рельеф возникает потому, что большинство нейронов мигрирует к холмам, поднимая их, а долины «роют» аксоны, соединяющие отдельные участки мозга.
Однако модель Махадевана показала предельную простоту процесса. Если кора крепится на плотное полушарие, для образования извилин достаточно одного лишь роста коры. По мере увеличения площади она автоматически покроется складками, утверждает исследователь.