인간을 포함한 130 마리의 포유류의 뇌에 대한 MRI 스캔은 동일한 연결성을 나타냅니다.

[아름이]

인간을 포함한 130 마리의 포유류의 뇌에 대한 MRI 스캔은 동일한 연결성을 나타냅니다.
데이트:2020 년 7 월 20 일
출처:텔 아비브 대학교의 미국 친구들
요약:연구원들은 130 종의 포유류 종에서 뇌 연결성을 조사하기 위해 고안된 최초의 연구를 수행했습니다. 광범위한 추측과 상반되는 흥미로운 결과는 뇌 연결 수준이 인간을 포함한 모든 포유류에서 동일하다는 것을 보여주었습니다.

텔 아비브 대학교 연구원, 신경 생물학, 생화학 및 생물 물리 학교의 야니 프 앗 사프 교수, 사골 신경 과학 대학, 사골 신경 학부, 사골 신경 과학원, 스타 인 하르트 자연 박물관 교수 요시 요벨 교수 역사는 130 종의 포유류 종의 뇌 연결성을 조사하기 위해 고안된 최초의 연구를 수행했습니다. 광범위한 추측과 상반되는 흥미로운 결과는 뇌 연결 수준이 인간을 포함한 모든 포유류에서 동일하다는 것을 보여주었습니다.

Assaf 교수는“우리는 뇌 연결성, 즉 신경망을 통한 정보 전송의 효율성이 특정 뇌의 크기 나 구조에 의존하지 않는다는 것을 발견했다. 다시 말해서, 작은 마우스에서 인간을 거쳐 큰 황소와 돌고래에 이르기까지 모든 포유류의 뇌는 동일한 연결성을 나타내며 정보는 같은 효율로 여행합니다. 또한 뇌는 특별한 보상 메커니즘을 통해이 균형을 유지한다는 것을 발견했습니다 반구 사이의 연결이 높으면 각 반구 내의 연결이 상대적으로 낮으며 그 반대도 마찬가지입니다. "

참가자는 Beit Dagan에있는 Kimron 수의학 연구소, TAU의 컴퓨터 과학 학교 및 Technion의 의학 학부 연구원을 포함했습니다. 이 논문은 6 월 8 일 Nature Neuroscience 에 발표되었다 .

Assaf 교수는“뇌 연결은 뇌의 기능에 핵심적인 기능이다. "많은 과학자들은 '인간 동물'의 우수한 기능성에 대한 가능한 설명으로서 인간의 뇌의 연결성이 다른 동물에 비해 상당히 높다고 가정했습니다."Yovel 교수에 따르면, 진화 과정 전반에 걸쳐 주요 특징들이 보존되어 있기 때문에 모든 포유류에는 사지가 있으며,이 프로젝트에서 우리는 뇌 연결이 이런 종류의 주요 특징이 될 수있는 가능성을 탐구하고자했습니다. 또는 뇌 구조.이를 위해 우리는 고급 연구 도구를 사용했습니다. "

이 프로젝트는 약 130 종의 포유류의 뇌에 대한 고급 확산 MRI 스캔으로 시작되었으며, 각각은 서로 다른 종을 나타냅니다. Kimron 수의학 연구소에서 얻은 뇌는 10 그램 무게의 작은 박쥐에서 매우 광범위한 포유류를 대표했습니다. 무게가 수백 킬로그램에 달하는 돌고래 이 포유류 중 약 100 마리의 뇌가 MRI 스캔 된 적이 없었기 때문에이 프로젝트는 전 세계적으로 독창적이고 독창적 인 데이터베이스를 생성했습니다. 32 명의 살아있는 인간의 두뇌도 같은 방식으로 스캔되었습니다. 뇌의 백질을 감지하는 독특한 기술 덕분에 연구원들은 신경망, 즉 정보가 전달되는 뉴런과 축색 돌기 (신 섬유)를 재구성 할 수있었습니다.

다음 과제는 뇌의 크기 및 / 또는 구조가 크게 다른 여러 유형의 동물의 스캔을 비교하는 것이 었습니다. 이를 위해 연구자들은 균일 한 뇌전도도를 만들어 적용 할 수있게 해주는 수학의 한 분야 인 네트워크 이론 (Network Theory)의 도구를 사용했습니다. 신경망의 한 위치에서 다른 위치로 이동하기 위해 메시지가 교차해야하는 시놉시스의 수입니다.

Assaf 교수는“포유류의 뇌는 정보를 전달하는 일련의 신경 섬유 (축)에 의해 서로 연결된 두 개의 반구로 구성되어있다. "우리가 스캔 한 모든 뇌에 대해, 우리는 각 반구에서의 연결 (반 구내 연결), 두 반구 간의 연결 (내 반구) 및 전체 연결의 네 가지 연결 게이지를 측정했습니다. 우리는 모든 뇌의 연결이 모든 포유류에 대해 동일하게 유지됨을 발견했습니다. 즉, 정보는 같은 수의 시냅스를 통해 한 위치에서 다른 위치로 이동하지만, 다른 뇌는 서로 다른 전략을 사용하여 전체 연결의 동일한 측정 값을 유지한다고합니다. 반구 내에서 약한 연결성

Yovel 교수는 또 다른 흥미로운 발견을 설명합니다. "우리는 연결성 보상의 변화가 다른 종뿐만 아니라 동일한 종 내의 다른 개인을 특징 짓는다는 것을 발견했다"고 그는 말했다. 다시 말해, 일부 쥐, 박쥐 또는 인간의 뇌는 반구 내에서 연결 비용을 대가로 반 구간 연결성이 높고 다른 종은 같은 종의 다른 종에 비해 더 반반 구 연결성을 나타냅니다. 다른 유형의 뇌 연결은 스포츠, 음악 또는 수학과 같은 다양한인지 기능이나 인간의 능력에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 질문은 향후 연구에서 다룰 것입니다. "

Assaf 교수는“우리의 연구는 보편적 인 법칙 : 뇌 연결성의 보존 (Conservation of Brain Connectivity)을 밝혔다. "이 법은 뇌의 신경망에서 정보 전송의 효율성이 인간을 포함한 모든 포유류에서 동일하다는 것을 나타냅니다. 또한 모든 포유류의 뇌에서 연결의 균형을 유지하는 보상 메커니즘을 발견했습니다.이 메커니즘은 특정 영역에서 높은 연결성을 보장합니다. 특정 재능 (예 : 스포츠 또는 음악)을 통해 나타날 수있는 뇌는 항상 뇌의 다른 부분에서 상대적으로 낮은 연결성에 의해 상쇄됩니다. 향후 프로젝트에서 우리는 뇌가 특정 기능 및 학습 과정과 관련된 향상된 연결성을 보완하는 방법을 조사 할 것입니다 "