更大的人类大脑重视思维中心,成本

一些人类的大脑几乎是其他人的两倍,如何重要吗?国家心理健康研究所的研究人员(NIMH)和他们的国家卫生研究院拨款的同事们发现,这些差异大小有关大脑的形状和组织的方式。大脑越大,其额外的面积占增长思维的皮层区域,或外mantle-at的费用相对低阶增长放缓情感、感觉和运动区。

这反映了大脑的变化出现在进化的模式和个人发展与高阶领域表现出了最大的扩张。研究人员还发现证据表明high-expanding地区更高的神经元之间的连接和更高的能源消耗。

“就像不同部位需要扩大花园棚大小的豪宅,似乎大灵长类动物大脑必须建立不同比例,”解释阿明Raznahan,医学博士博士,NIMH的校内研究项目(IRP)。“一个额外的投资必须在部分集成信息——但这并不是说,最好是有一个大的大脑。我们的发现说得更不同的组织需求较大和较小的大脑。”

Raznahan保罗•里尔登Jakob赛德利茨和他的同事们超过6个合作研究中心报告他们的研究将从3000多人在脑部扫描数据科学。里尔登和赛德利茨是美国国立卫生研究院—剑桥的学生学者计划。

查明人类大脑是如何组织变化与它有多大,来自宾夕法尼亚大学的研究者包括团队,费城和耶鲁大学纽黑文,康涅狄格州,道格拉斯大学精神卫生研究所,凡尔登,Quebec-analyzed核磁共振成像大脑扫描费城神经发育的青年群体,NIMH IRP样本,和人类连接体项目。

在更大的大脑皮层区域显示相对扩张坐在上面的网络层次结构和特殊功能,微观结构和分子从低阶系统集成信息。这个主题成立以来在进化、发展和inter-individual变异,它似乎是一个根深蒂固的生物签名,Raznahan建议。

“不是所有的皮层区域都是平等的。high-expanding地区似乎完全生物成本更高,”Raznahan解释道。“生物‘钱’花费额外的组织生长。这些区域似乎贪婪在消耗能量;他们使用相对比low-expanding地区含氧血液。能量代谢相关基因表达在这些地区也更高。它是昂贵的,自然不太可能花,除非获得投资回报。”

因为某些心理障碍患者显示改变大脑的大小相关基因影响,改变大脑的新皮层地图可以提高理解组织障碍。更高的地区扩张也涉及跨不同神经发育障碍,因此,新见解可能线索理解遗传和环境变化如何影响更高的心理功能。

“我们的研究显示之间有一致的组织变化大的大脑和小的大脑,“Raznahan说。“观察,大脑需要不断配置本身不同规模的函数对理解很重要大脑功能在健康和疾病状态。”

“值得注意的是,我们看到了同样的模式比例增大的大脑在三大独立的数据集,”赛德利茨说。

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