什么人类大脑有那么多褶皱？会以特定模式折叠

Daphane

來源: 新浪科技


褶皱的形成不仅取决于大脑皮层总体的生长，也取决于褶皱部位的物理属性。


新浪科技讯 北京时间7月17日消息，据国外媒体报道，我们的大脑看起来就像一个放大版的、充满褶皱的核桃。它为什么会演变成如此奇特的形态？　　英国剑桥大学精神病学系研究员莉莎·罗南（Lisa Ronan）称，当胎儿还在子宫内时，随着大脑的发育，大脑的外表面——或称大脑皮层——会逐渐扩张并折叠。在本质上，这种扩张会导致大脑外表面的压力增加，然后通过褶皱的方式减小压力。
　　我们可以将大脑皮层想象成一块橡胶，在其一端施加压力，当达到某一程度时，橡胶表面就会弯曲，以应对不断增加的压力。或者，如果你对地质学感兴趣，可以想象成两个构造板块相互碰撞时的情景：碰撞时产生的压力非常巨大，最终使板块发生地质褶皱。
　　这些数不清的褶皱帮助大脑容纳了更多神经元，反过来提升了认知能力，从而让大脑具有更加高级的功能。不过，存在褶皱的大脑并非普遍存在，大部分动物的大脑并没有褶皱。例如，小鼠和大鼠的大脑皮层在发育阶段并未充分扩张，没有达到足以折叠的程度，因此它们的大脑表面相当光滑。
　　大脑皮层褶皱往往出现在脑容量较大的动物身上。“但情况也并非总是如此，一些大型哺乳动物，比如海牛，它们的大脑褶皱数量就比研究者根据大脑体积所预计的要少很多，”莉莎·罗南说道。
　　其实这种现象也很好解释：褶皱的形成不仅取决于大脑皮层总体的生长，也取决于褶皱部位的物理属性。例如，较薄的区域往往比其他区域更容易折叠。“你生来就有一个充满褶皱的大脑，”罗南说，“但是，关于大脑皮层褶皱研究的关键和有趣的一点是，大脑会以特定的模式折叠。”
　　尽管大脑皮层的沟（皮层向内凹陷的区域）和回（沟之外向外凸出的区域）看起来很随机，但实际上在个体甚至一些物种之间是一致的。罗南表示，这种一致性非常重要，因为这表明大脑褶皱是有意义的。
　　归根结底，每个大脑皮层区域的物理特性和独特折叠模式都与其功能密切相关。“拥有最大的表面积本身还不够；这还与皮层的功能有关，”罗南说，“大象具有比人类更大的大脑，褶皱也更多，但很显然，我们依然位于演化树的顶端，而不是它们。”换句话说，我们的大脑皮层功能至少在某些方面比大象更高级，即使后者具有更多褶皱。