Otak yang Lebih Besar Memperluas Kawasan Berfikir, Tetapi Dengan Kos
VIDEO: Faedah & Kos Otak Besar Dr. Armin Raznahan, Unit Neurogenomik Pembangunan NIMH
Satu kajian baru mendapati bahawa semakin besar otak, semakin luas kawasannya dipertimbangkan oleh pertumbuhan kawasan pemikiran korteks atau mantel luar, dengan mengorbankan pertumbuhan yang lebih perlahan di kawasan emosi, deria, dan motorik yang lebih rendah.
Ini mencerminkan corak perubahan otak yang dilihat dalam evolusi dan perkembangan individu, dengan bidang yang lebih tinggi menunjukkan pengembangan yang paling besar, kata para penyelidik di Institut Kesihatan Mental Nasional (NIMH).
Para penyelidik juga menemui bukti yang menghubungkan kawasan yang berkembang dengan hubungan yang lebih tinggi antara neuron dan penggunaan tenaga yang lebih tinggi.
"Sama seperti bahagian yang berbeza diperlukan untuk meningkatkan kebun gudang seukuran rumah besar, nampaknya otak primata yang besar harus dibangun dengan perkadaran yang berbeda," jelas Armin Raznahan, MD, Ph.D., dari NIMH Program Penyelidikan Intramural (IRP).
"Pelaburan tambahan harus dilakukan pada bahagian yang menyatukan maklumat, tetapi itu bukan untuk mengatakan bahawa lebih baik memiliki otak yang lebih besar. Penemuan kami membincangkan lebih banyak keperluan organisasi yang lebih besar berbanding otak yang lebih kecil. "
Untuk kajian ini, para penyelidik NIMH, bersama rakan-rakan di lebih daripada enam pusat penyelidikan yang bekerjasama, menganalisis imbasan otak pencitraan resonans magnetik lebih daripada 3,000 orang dari Philadelphia Neurodevelopmental Cohort dan Human Connectome Project.
Kawasan korteks yang menunjukkan pengembangan yang lebih besar dalam otak yang lebih besar berada di puncak hierarki rangkaian dan dikhususkan secara fungsional, mikrostruktural dan molekul untuk mengintegrasikan maklumat dari sistem pesanan rendah, menurut para penyelidik.
Oleh kerana tema ini merangkumi evolusi, pengembangan dan variasi antara individu, nampaknya ini adalah tanda tangan biologi yang mendalam, saran Raznahan.
"Tidak semua wilayah korteks diciptakan sama. Kawasan yang berkembang luas nampaknya memerlukan kos biologi yang lebih tinggi, ”katanya. "Terdapat wang" biologi "yang dibelanjakan untuk mengembangkan tisu tambahan itu. Kawasan-kawasan ini nampaknya lebih hijau dalam penggunaan tenaga. Mereka menggunakan darah yang lebih banyak beroksigen daripada kawasan yang rendah. Ekspresi gen yang berkaitan dengan metabolisme tenaga juga lebih tinggi di kawasan ini.
"Itu mahal, dan alam semula jadi tidak mungkin dibelanjakan kecuali mendapat pulangan pelaburannya."
Oleh kerana orang dengan gangguan mental tertentu menunjukkan perubahan dalam ukuran otak yang berkaitan dengan pengaruh genetik, peta korteks baru dapat meningkatkan pemahaman tentang perubahan organisasi otak dalam gangguan, kata para penyelidik.
Kawasan berkembang yang lebih tinggi juga terlibat dalam pelbagai gangguan pengembangan saraf, jadi pandangan baru mungkin memberi petunjuk untuk memahami bagaimana perubahan genetik dan persekitaran dapat mempengaruhi fungsi mental yang lebih tinggi, tambah para penyelidik.
"Kajian kami menunjukkan terdapat perubahan organisasi yang konsisten antara otak besar dan otak kecil," kata Raznahan. "Mengamati bahawa otak perlu secara konsisten mengkonfigurasi dirinya secara berbeza kerana fungsi dari ukurannya penting untuk memahami bagaimana otak berfungsi dalam keadaan kesihatan dan penyakit."
Kajian ini diterbitkan di Sains.
Sumber: Institut Kesihatan Mental Negara
