脳の襞は何に使われている？

脳について話すとき、最も典型的な比較の 1 つは、しわの寄った形をしているため、クルミの形に似ているということです。

器官のこれらの特徴的なしわは、その表面がそれ自体で折りたたまれているため、よりよくフィットします。 ただ、これ以外にも、 脳のひだは何のためにあるのですか？ 彼らは知性と何か関係がありますか？ 次に見てみましょう。

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大脳皮質の襞は何に使われていますか?

人間の脳にしわが寄る主な理由は、折りたたむことでスペースができるからです。 大脳のヒダはより適切に脳回と呼ばれるものであり、溝または亀裂はこれらのしわの間のくぼみです.. 人間の脳はとてもしわが寄っていて、テーブルの上に広げると約 2,500 平方センチメートル、小さなテーブル クロスのサイズになります。

ケンブリッジ大学の研究者であるリサ・ローナンによると、脳の最も外側の表面である人間の脳の皮質は、胎児の発育中に拡大します。 多くの人が信じていることとは反対に、脳はゼリーに似た一貫性を持っています.

非常に柔らかい臓器であるため、圧力がかかると体の非常に脆弱な部分になります. ために 妊娠中の脳の成長中に、大脳皮質が頭蓋骨の壁と衝突するのを防ぐ、それ自体が折りたたまれ、少しスペースができます。

このスペース獲得戦略は、人類に限ったことではありません。 また、イルカ、ゾウ、クジラなどの他の哺乳類にも見られます。 科学者がジャイリフィケーションの概念を定義したのはこのためです。 与えられた大脳皮質がそれ自体にどのように折り畳まれているかを指します 種族。

伝統的に、ジャイリフィケーションは高度な神経新生と樹状突起の成長の結果と見なされてきました。 私たちの種では、脳の写真を見て推測できるように、かなり高い速度で回転し、 このため、より多くのヒダを持つことは、より高い認知能力を持つことに関連しています。 人間。

しかし、他の哺乳類の脳を分析した結果、真に逆説的なことが明らかになりました。 人間は最高の知性を持つ動物種であるにも関わらず、 回転数の多い脳を持つ動物は他にもいます. 最も顕著な例は、ゾウ、クジラ、イルカの脳です。

脳回と脳溝のその他の機能

すでに見てきたように、大脳回と脳溝と呼ばれるこれらの襞は、その主な機能として、 より多くのスペースを確保し、大脳皮質が壁に押し付けられるのを防ぎます 頭蓋。 これ より多くのニューロンを皮質に蓄積させる このため、折り畳みの数が多いほど、情報処理能力が高いと考えられてきました。

次に、これらの折り目は、神経解剖学者によって、脳を領域に分割するための基準として使用され、地図上の境界線として機能します。 このように、これらのしわのおかげで、人間の皮質は 2 つの半球に分かれています。 さらに、前頭葉、側頭葉、頭頂葉、側頭葉の 4 つの葉に分けられます。 後頭部。

より多くのニューロンを詰め込むために脳のしわが増えるという考えは理にかなっており、物理的に可能ですが、 しわが多いほど、認知能力が高いという理論を理解することができます; 別の説明を与える試みも行われています これ。 ことが見られた 動物が大きいほど、多くのヒダのある脳を持つ可能性が高くなります. 妊娠中の脳が大きければ大きいほど、それ自体にしわが寄る必要があります。

これは、ラットやマウスなどの非常に小さな動物が滑らかな大脳皮質を持っている理由を説明します。 D.胎児の発育の過程で、あなたの脳はスペースを節約するために折りたたむ必要があるほど大きくなりません。. 一方で、ゾウやクジラの脳のしわが人間よりも多いのはなぜかという疑問も解決します。 大きいほど、子宮内で形成される間に、脳のしわが増える必要があります。

しかし、この説明は非常に説得力があるという事実にもかかわらず、動物の場合があります。 脳のサイズが想像以上に滑らかである。 マナティー。 このため、従来の説明の中間にある別の説明が提案されました。 粗さはより大きな認知能力と同等であり、そのサイズとの関係の理論 脳。 鍵は、地殻の特定の部分の物理的特性にあります.

他の脳領域よりも薄い脳領域があり、それにより曲がりやすくなります。 どの部位でどのように折り畳まれるかによって、その物性が解明されるだけでなく、具体的な機能にも関係してくる可能性があります。

動物種が示す行動の種類に応じて、脳のしわの量が多かれ少なかれ変わることも示唆されています。 ことが見られた しわの少ない脳を持つ一部の哺乳類は、小さな社会集団を形成して生活する傾向がある、より多くの折り目を持つ動物は、人間、クジラ、イルカが共有するより広範な社会的ネットワークを持っています.

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ヒダのない脳の場合

しばらく前に、しわのない人間と思われる脳の画像がインターネットに登場しました。 この脳は、クルミであるという従来の比較からはかけ離れていました。 ナッツというよりも、この特定の脳は魚、具体的にはドロップフィッシュを連想させました。

この脳は、写真家のアダム・ボーレスによって発見されました、テキサス大学の脳サンプルラックで写真撮影をしていました。 滑らかな脳が見られるこのグループの脳について知られていることは、それらがテキサス州のオースティン市にある精神病院の患者のものであったということです. これらの脳は、大学の動物実験室のキャビネットに 20 年間、忘却の暗闇の中に放置されていました。

そのような好奇心旺盛であると同時に身も凍るような脳を頭蓋骨に収容した人物を突き止めようとする試みが行われました. 彼はどのように振る舞ったのですか？ 彼は話すことができましたか？ 彼は適切な人間の良心を持っていましたか？ 彼の脳に基づいて知ることができる唯一のことは、被験者が深刻なケースに苦しんでいたということです. 失脳症、つまり、必要以上に畳み込みが少ない脳ですが、彼の場合、しわの欠如は完全でした.

通常、滑脳症の症例は、胎児発育中のニューロン移動のエラーによるものです。. 妊娠初期に発生する特定の病原体、特にウイルスの作用によって引き起こされる可能性があると考えられています。 また、胎児が形成されている間の血液供給の不足によって引き起こされる可能性があるという理論も立てられていますが、まれな遺伝性疾患であるという考えにはある程度の説得力があります.

この奇妙な病気の人々が苦しむ症状の中には、顔の外観があります 異常な嚥下障害、重度の精神運動遅滞、手足の異常、けいれん、 発作。 治療は対症療法であり、人間が可能な範囲で患者の健康状態を改善することしかできませんが、平均余命は 2 年以内です。

参考文献:

• マティアス、S. R ら (2020)。 人間の局所ジャイリフィケーションと一般認知能力との間の最小の関係。 大脳皮質、0(0)、1-12。 https://doi.org/10.1093/cercor/bhz319
• Ronan L、Voets N、Rua C、Alexander-Bloch A、Hough M、Mackay C、Crow TJ、James A、Giedd JN、Fletcher PC (2013)、皮質ジャイリフィケーションのメカニズムとしての微分接線拡張。 大脳皮質。