Расшифрована карта «путей сообщения» внутри головного мозга

Мозг делится на множество функциональных островков, которые непрерывно «общаются» друг с другом. Исследователям удалось установить нейронные пути, по которым происходит обмен информацией между функциональными зонами мозга.

Чтобы представить себе всю сложность головного мозга, достаточно ограничиться двумя цифрами: мозг взрослой человекообразной обезьяны включает в себя 100 миллиардов нейронов, которые образуют 100 триллионов соединений.

Целые отрасли науки посвящены механизмам работы мозга, и один из самых насущных вопросов в этой области — по какой схеме соединяются бесчисленные нервные клетки; есть ли какой-то общий чертёж, по которому строятся функциональные связи в мозгу.

Рис. 1. Карта функциональных зон двигательной коры, полученная с помощью МРТ (рисунок MIT AI Lab/Surgical Planning Lab/Brigham & Women's Hospital).

Сотрудникам Университета Нотр-Дам удалось обнаружить существование сложнейшей нейронной сети, связывающей разные регионы мозга, и эта сеть, по-видимому, является общей среди приматов. Как они пишут в журнале Cerebral Cortex, материалом для их работы послужили данные, собранные более чем за 70 лет учёными из Лиона, возглавляемыми Генри Кеннеди.

Исследователи инъецировали в различные зоны мозга макак краситель, который распространялся по нейронам, «прорисовывая» схемы соединений в разных участках мозга; в результате накопился гигантский объём материала, при анализе которого вскрылись некоторые типовые особенности нейронных связей.

Мозг делится на ряд функциональных зон, которых у макак насчитывается 83, а у человека — 120. Эти зоны находятся в постоянном общении друг с другом, чтобы организовывать поступающую информацию и координировать наше поведение. Учёным удалось построить карту «путей сообщения» между такими зонами.

Согласно проведённому анализу, близлежащие функциональные зоны поддерживают между собой и более тесные контакты: число нейронных «дорог» между ними много больше, чем между районами, расположенными на значительном расстоянии. Скорее всего, дальние соединения работают чем-то вроде переключателей, которые управляют интенсивностью информационного обмена внутри мозговых «суперрегионов».

Несмотря на то что схема отличается колоссальной сложностью, она воспроизводится от особи к особи. Это само по себе является результатом необычайной важности, поскольку открывает путь для понимания базовых принципов работы головного мозга и позволяет отличить индивидуальные его особенности от «видовых».

Источник(и):

1. Университет Нотр-Дам

2. compulenta.ru