為什么我們的大腦會折疊?
我們大多數(shù)人早就認為我們的大腦看起來像雜草叢生,干枯的核桃。但為什么我們的大腦會出現(xiàn)那些皺紋呢?
劍橋大學(xué)精神病學(xué)系研究員Lisa Ronan表示 ,皮質(zhì)或大腦的外表面 - 通俗地稱為“灰質(zhì)” - 隨著我們的大腦在子宮內(nèi)發(fā)育而擴張并隨后折疊。在英國。
從本質(zhì)上說,這種擴張導(dǎo)致外表面的壓力增加,然后通過折疊減輕,Ronan告訴Live Science。
基本上,想象一下在一塊橡膠的兩端推動 - 在某一點上,表面會隨著壓力的增加而彎曲?;蛘?,如果你正在進入地質(zhì)學(xué),可以把它想象成兩塊相互碰撞的構(gòu)造板塊:碰撞過程中的壓力最終變得如此之大,以至于這些板塊經(jīng)歷了地質(zhì)褶皺。
羅南說, 這些無數(shù)的褶皺可以讓人類包含更多的神經(jīng)元,這反過來又意味著更高級的大腦具有更高的認知能力。
然而,折疊的大腦幾乎無處不在,因為大多數(shù)動物的大腦都沒有折疊。例如,小鼠和大鼠的皮質(zhì)在發(fā)育過程中不會膨脹到足以導(dǎo)致折疊,這意味著它們的大腦是完全光滑的表面。
Ronan在電子郵件中告訴Live Science,當(dāng)大腦折疊確實發(fā)生時,它往往發(fā)生在大腦較大的動物身上。“但情況并非總是如此 - 一些像海牛這樣的大型哺乳動物的褶皺比研究人員根據(jù)大腦的大小所預(yù)期的要少得多,”她說。
這有一個很好的理由:折疊形式是否不僅取決于皮質(zhì)的整體生長,還取決于皮質(zhì)部分的物理特性。例如,較薄的區(qū)域比其他區(qū)域更容易折疊,Ronan說。
“你生來就是一個折疊的大腦,”羅南說。“但是一個關(guān)鍵和有趣的點評[皮質(zhì)折疊的研究]是大腦以特定模式折疊。”
雖然大腦的脊和山谷 - 分別稱為回旋和海溝 - 看起來是隨機的,但它們實際上在個體,甚至某些物種中是一致的。Ronan說這種一致性非常重要,因為它表明折疊具有意義。
最終,每個皮質(zhì)區(qū)域的物理特性和獨特的折疊模式與其功能相關(guān)聯(lián)。
“擁有最大的表面積本身是不夠的;它也與皮質(zhì)功能有關(guān),”羅南說。“ 大象擁有比人類更大,更折疊的大腦。但顯然,我們處于進化樹的頂端,而它們不是。”
換句話說,即使大象的大腦有更多的皺紋,我們皮層的功能至少在某些方面比大象皮層的功能更先進。
所以,那些使我們的大腦看起來像葡萄干的皺紋最終是有用的; 它們幫助我們在相同數(shù)量的顱骨空間中填充更大的腦沖。
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