Коронавирус и ваши права
Категория кошки
Фото: shutterstock

Открытие в Израиле: мозг человека работает, как у дельфина

Ученые Тель-Авивского университета обследовали 130 млекопитающих и установили, что эффективность обмена информацией между участками мозга одинакова у всех млекопитающих, включая человека

Вести - Ynet |
Опубликовано: 17.07.20 , 18:19
Фото: shutterstockФото: shutterstock
Фото: shutterstock
(Фото: shutterstock)
Исследователи Тель-Авивского университета провели первое в мире исследование мозга 130 видов млекопитающих с целью определения его внутренней связности. Вопреки общепринятому мнению, оказалось, что эффективность обмена информацией между участками нервной системы одинакова у всех млекопитающих, включая человека. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Neuroscience. В Израиле о них стало известно в пятницу, 17 июля.
Работа проведилась под руководством проф. Янива Асафа с кафедры нейробиологии, биохимии и биофизики мозга и проф. Йоси Иовеляс кафедры зоологии и музея естественной истории им. Штейнхардта. Ученые установили, что мозг всех млекопитающих работает по единой схеме.
По словам ученых, в ходе эволюции возникла одинаковая по эффективности конфигурация мозга, не зависящая от его размера и информационной емкости. Способность как крупного, так и мелкого мозга к обмену информацией между участками одинакова у всех млекопитающих.
"Мы обнаружили, – пояснил проф. Асаф, – что мозг любого млекопитающего – будь то человек, мышь, корова или дельфин – имеет одинаковый уровень связности, и обмен информацией между его участками идет в равной мере эффективно.
Связность мозга – это важный параметр в его работе. Многие ученые полагали, что у человека она существенно выше, чем у других животных, чем и объясняли его высокую эффективность".
"Известно, что наиболее важные свойства закрепляются в процессе эволюции, – добавил проф. Иовель. – Так, например, у всех млекопитающих есть 4 конечности. Во время исследования мы хотели проверить гипотезу о том, что связность мозга – параметр, который одинаков у всех млекопитающих. Для этого мы использовали самую современную аппаратуру".
►MRI мозга животных
На первом этапе сканированию MRI подвергся мозг мертвых животных 130 видов (ни одно не было убито в целях исследования).
Материал был получен из ветеринарной клиники в израильском поселке Бейт-Даган. Он включал мозг животных разного размера – от карликовой летучей мыши весом в 10 г до дельфинов весом в сотни килограммов. Эти органы 100 видов млекопитающих никогда ранее не сканировались подобным образом, так что результаты опирались на уникальные данные. Кроме того, был просканирован мозг 32 живых людей.
Новая технология позволила выявить внутреннюю сеть мозга: дендриты (ветвящиеся отростки) мозговых нейронов, через которые передаются нервные импульсы, и синапсы (места контакта дендритов), через которые происходит обмен информацией.
Стояла задача сравнить результаты сканирования мозга животных разных видов, различающегося по размерам и структуре. Для этого ученые воспользовались математической теорией сетей, что позволило установить единый показатель связности для мозга всех животных, представлявший собой число синапсов, через которые идет обмен информацией.
"Мозг млекопитающего, – пояснил проф. Асаф, – состоит из 2 полушарий, соединенных системой волокон-дендритов, передающих информацию. Мы замерили в каждом образце 4 параметра связности: ее уровень внутри каждого полушария, правого и левого, связность полушарий между собой и связность мозга в целом. Мы установили, что показатель связности мозга в целом очень близок у разных видов, включая человека, независимо от размеров органа. При этом мозг разных видов млекопитающих использовал различные стратегии поддержания одинакового уровня общей связности: у некоторых видов были сильно развиты связи внутри полушарий и слабо – связи полушарий друг с другом, а у некоторых ситуация была противоположной".
Проф. Иовель отметил еще один интересный аспект: "Мы обнаружили, что механизмы компенсации уровня связности между разными участками мозга варьировали не только у разных видов, но и у разных особей одного вида. Если говорить о крысах, летучих мышах или человеке, то у них есть как особи с сильными внутриполушарными связями и слабыми межполушарными, так и индивиды с противоположными показателями. Интересно было бы выяснить, как тип связности влияет на когнитивные функции и на способности в области спорта, музыки или математики. В нашем следующем исследовании мы сосредоточим усилия на этом".
В заключение проф. Асаф сказал: "Во время исследования мы открыли универсальный закон: закон сохранения связности мозга. Он гласит: эффективность передачи информации в центральной нервной системе одинакова у всех млекопитающих, включая человека, независимо от размеров и структуры мозга. Мы также выявили компенсационный механизм, который отвечает за повышенные способности в конкретной сфере (например, в спорте или музыке), уравновешивая их низким уровнем связности в других отделах мозга. В следующих исследованиях мы изучим процессы обучения и механизм компенсации усиленной связности в конкретных участках мозга".
В работе принимали участие исследователи из университетской ветеринарной клиники в Бейт-Дагане, с кафедры компьютерных наук Тель-Авивского университета и с медицинского факультета Техниона.
Подробности на иврите читайте здесь


Перевод: Даниэль Штайсслингер
0 - обсуждения статьи