그들이 인간, 고래 또는 코끼리 출신이든, 많은 포유류의 두뇌는 정교한 주름으로 덮여 있습니다. 이제 새로운 연구에 따르면이 접이식의 정도는 간단한 수학적 관계 (스케일링 법)를 따르는 것으로 나타났습니다. 이 관찰은 무수한 형태의 포유 동물 뇌가 종마다 다른 미묘한 발달 과정에서 발생하는 것이 아니라 동일한 단순한 물리적 과정에서 발생한다는 것을 시사한다.
.생물학에서는 캘리포니아 대학교 (University of California)의 신경 과학자 인 조지 스트리터 (Georg Striedter)는 모든 데이터에 너무 적합한 수학적 관계를 찾는 것은 드 rare니다. "그들은 무언가를 포착했다"고 그는 말했다. 그럼에도 불구하고 Striedter는 스케일링 법칙이 완전히 발달 된 뇌의 패턴을 설명하고 발달하는 뇌의 접이식이 어떻게 발생하는지 설명하지 않는다고 주장합니다.
포유 동물 뇌의 폴딩은 피질의 총 면적을 증가시키는 역할을합니다. 모든 포유류가 피질을 접한 것은 아닙니다. 예를 들어, 생쥐와 래트는 매끄러운 뇌를 가지고 있으며 "비열한"입니다. 대조적으로, 영장류, 고래, 개 및 고양이는 뇌를 접고 "gyrencephalic"입니다.
.수십 년 동안 과학자들은 종의 뇌의 접는 양을 다른 특성과 관련시키기 위해 고군분투했습니다. 예를 들어, 작은 두뇌를 가진 동물은 부드러운 뇌를 갖는 경향이 있지만, 뇌의 전체 면적과 뇌의 노출 된 외부 표면과 뇌 질량의 비율로 구성된 접이식의 양 사이에 깨끗한 관계는 없습니다. 다양한 종에 대한 접이식 대 뇌 질량의 플롯을 만드십시오. 데이터 포인트는 통일 된 곡선에 있지 않고 온통 넘어갑니다. 마찬가지로, 접힘량과 뉴런의 수, 피질의 총 면적 또는 피질의 두께 사이에는 깨끗한 관계가 없습니다.
그러나 지금, 브라질의 리우데 자네이루 연방 대학교에서 각각 신경 과학자이자 물리학자인 수자 나 헤르쿨라노-후졸과 브루노 모타 (Bruno Mota)는 보편적 인 것처럼 보이는 포유 동물 뇌에서 접는 수학적 관계를 발견했다. 62 종의 데이터를 사용하여 듀오는 피질 타임의 영역을 두께의 제곱근 대 뇌의 노출 된 영역의 영역을 그렸습니다. 연구원들이 오늘 온라인으로 Science 에서 온라인으로보고 한 것처럼 모든 데이터 포인트는 단일 보편적 곡선 (lissencephalic 및 gyrencephalic 종)에 대해 떨어졌습니다. . 그리고 곡선은 전체 면적과 두께의 조합이 전력 1.25로 올라간 노출 된 외부 면적으로 자랐다는 것을 보여 주었다.
그것은 복잡하게 들릴지 모르지만, 보편적 인 관계는 식당 테이블에서 다양한 크기와 두께의 종이를 긁어 내고 표면적을 측정함으로써 보여 주듯이, 허리 노로 젤이 구겨진 종이를 묘사하는 것과 동일합니다. 구부러진 종이가 에너지를 최소화하는 구성에 정착하기 때문에 관계는 발생합니다. 아마도, 접이식에서 피질은 단순히 최소 기계적 에너지의 구성에 정착합니다.
그러나 Striedter는 구겨진 종이와의 비유가 완전히 신뢰할 수 없다고 주장합니다. 이 논문은 손에 의해 적용된 외부 힘에 노출 된 반면, 피질의 힘은 아마도 내부적으로 발생하는 것으로 나타났다. 과학자들은 이러한 힘이 어떻게 발생하고 접는지를 아직 결정하지 않았다고 Striedter는 Science 에도 나타나는 논문에 대한 논평을 공동 저술 한 Striedter는 말합니다. . 예를 들어, 일부 모델은 외부 층이 내부 층보다 빠르게 자라면서 성장하는 피질 주름이 증가한다고 제안합니다. Strieder는“스케일링 관계는 한 가지입니다. "당신이 거기에가는 방법의 메커니즘은 또 다른 것입니다."
그러나 Herculano-Houzel은 그것을 다르게 본다. 발달의 모든 단계에서 성장하는 피질은 실제로 두개골의 외부 힘의 대상이된다고 그녀는 말합니다. 따라서 피질이 제한된 공간에서 자라면서, 그것은 구식이어야하며, 개발의 모든 단계에서 스케일링 관계가 유지되어야한다고 그녀는 주장했다. Herculano-Houzel은 이러한 예측이 돼지 개발에서 테스트 될 수 있다고 말합니다. 스케일링 관계가 개발의 모든 단계에서 유지된다면, 접이식을 설명하기위한 다른 메커니즘이 필요하지 않다고 말합니다.
.
