Исследователи из Стэнфордского университета увидели, что мозг в своих областях, которые отвечают за распознавание лиц, растёт всю жизнь. Обычно принято считать, что человек рождается с избыточным количеством нервных связей в мозге и этот избыток нуждается в «утилизации» до того момента, когда работа мозга становится стабильной (читай — до взросления человека). Однако новые данные показывают, что всё несколько сложнее. Нейробиологи из Стэнфорда несколько лет назад опубликовали два исследования, в Science и в Cerebral Cortex, в которых подтверждается обнаружение роста микроскопических тканей в головном мозге.
Обнаруженное полностью меняет мнение об одной из центральных идей в нейробиологии, которая говорит о том, что изменение количества мозговой ткани в течение жизни происходит лишь в одном направлении, от «слишком много» до «просто достаточно».
Каланит Грилл-Спектор, профессор в области психологии Стэнфордского университета и главный автор работ, комментирует: «Только последние 10 лет учёные начали обращать внимание на мозг детей и смотреть, как ткани мозга изменяются с течением времени. Принято считать, что в течение жизни ткани мозга деградируют. Мы увидели обратное – они растут!»
Группа изучала области мозга, которая распознает лица и места. У взрослых эти части мозга являются близкими соседями, но с некоторыми видимыми структурными различиями. Если на минуту представить, будто бы мы можем путешествовать по нашему мозгу и смотреть вниз на клетки – это все равно, что гулять по разным окрестностям. Клетки выглядят и организованы по-разному.
Исследователи получили интересные данные о глубоких клеточных структурах с тонких срезов тканей мёртвого мозга, не видимых с помощью МРТ. На протяжении года ученые из Стэнфорда и Исследовательского центра Юлих в Германии совместно изучали и извлекали микроскопическую клеточную структуру со срезов соответствующих структур мозга. Микроскопические изображения показали заметные различия в клеточной структуре.
Путем исследования было установлено, что две части мозга выглядят по-разному у взрослых, но команда ученых под началом Грилл-Спектора установили, что изучаемые области отличаются уже в подростковом возрасте. Исследователи использовали новый метод визуализации.
Они отсканировали 22 детей (в возрасте от 5 до 12) и 25 взрослых (в возрасте от 22 до 28), используя два типа МРТ, один из которых косвенно измеряет активность мозга (функциональная МРТ), и еще один, который измеряет долю воды в тканях головного мозга (количественный МРТ). Это сканирование используется, чтобы показать изменения в миелиновой изоляции вокруг длинных нейронных «проводов», соединяющие участки мозга в течение всей жизни человека.
То, что они обнаружили, опубликовали в Science: количественное МРТ показало, что ткани в области распознавания лица растет с возрастом. Эти области мозга заслуживают особого внимания, так как они есть у каждого в мозгу, даже 5-летнего ребенка, а это значит, исследование в этих регионах могут включать в себя большие количества участников и полученных результатов, которые легко сравнивать в разных исследованиях. Авторы подчеркивают, что их работа также может использоваться и в медицине, около 2 % взрослого населения плохо распознают лица: «слепота лица» или так называемая прозопагнозия.
Более того, веретенообразные извилины в головном мозге, которые отвечают за распознавание лиц, встречается не только у человека, но и человекообразных обезьян (горилл, шимпанзе, бонобо и орангутанги).
«Если бы мне сказали 5 или 10 лет назад, что мы сможем реально измерить рост ткани в естественных условиях, я бы не поверил в это, – сказал Грилл-Спектор. – Это показывает, что фактическое развитие происходит в тканях всю жизнь. Я думаю, что это фантастика».
Текст: Вера Попович
“The Cytoarchitecture of Domain-specific Regions in Human High-level Visual Cortex” by Kevin S. Weiner, Michael A. Barnett, Simon Lorenz, Julian Caspers, Anthony Stigliani, Katrin Amunts, Karl Zilles, Bruce Fischl, and Kalanit Grill-Spector in Cerebral Cortex. Published online November 30 2016 doi:10.1093/cercor/bhw361
“Microstructural proliferation in human cortex is coupled with the development of face processing” by Jesse Gomez, Michael A. Barnett, Vaidehi Natu, Aviv Mezer, Nicola Palomero-Gallagher, Kevin S. Weiner, Katrin Amunts, Karl Zilles, and Kalanit Grill-Spectorin Science. Published online January 5 2017 doi:10.1126/science.aag0311
