103news.com
World News in French
Февраль
2016

Scientists solve biological brain twister

0

The deep folds that give the adult human brain its wrinkled walnut appearance were Nature's solution to fitting a large, powerful processor into a small skull.

Like a piece of flat, square paper crumpled together to fit into a small, round hole, folding allows more neurons to be packed closer together, with shorter, faster connections between them.

While scientists have long understood why there are folds in the brain's outer layer, called the cerebral cortex or grey matter, the how has remained a mystery.

Do the creases develop as a result of genetic, biological or chemical signals? Or are they caused by physical forces?

On Monday, a team of researchers from the United States and Europe said the folds can be explained by physics -- a discovery that may have important implications for understanding certain brain disorders.

Folds in the cortex develop through buckling in weak spots which develop as the foetal brain grows, they said.

The brains of human foetuses are smooth for about the first 20 weeks, when folding begins and continues until the child is about 18 months old.

The surface area covered by the folded cortex is almost three times that of a smooth brain the size of our head, study co-author Lakshminarayanan Mahadevan from Harvard University in Massachusetts told AFP.

"The number, size, shape and position of neuronal cells during brain growth all lead to the expansion of the gray matter, known as the cortex, relative to the underlying white matter," he said by email.

- 3-D gel model -

"This puts the cortex under compression, leading to a mechanical instability that causes it to crease locally.

"This simple evolutionary innovation... allows for the thin but expansive cortex to be packed into a small volume, and is the dominant cause behind brain folding."

Mahadevan and a team used MRI scans of smooth foetus brains to build a three-dimensional gel model. They coated the surface with a thin layer of elastomer gel to represent the cortex.

To mimic brain growth, they immersed the gel brain in a solvent that was absorbed by the outer layer, causing it to swell relative to the deeper region.

Within minutes, folds started to appear that were remarkably similar in size and shape to the real thing, showing that the same process happened even though the model did not contain any living tissue.

"It looks like a real brain," said Mahadevan's colleague and fellow author Jun Young Chung.

A few other animals also have brain folds -- including chimpanzees, dolphins, elephants and pigs -- but the human brain is the wrinkliest of them all.

The physical explanation for brain folds was first proposed by Harvard scientists 40 years ago.

Now proven by Mahadevan's team, it was considered a controversial challenge at the time to the conventional wisdom that brain folds were created by purely biological, not physical, processes.

Commenting on the study, Ellen Kuhl of Stanford University's department of bioengineering, said the findings could be an important breakthrough in diagnosing, treating and preventing a range of neurological disorders.

Severe under- or over-folding, she said, can lead to seizures, motor dysfunction, mental handicap and developmental delay.

Knowing whether to target mechanical or biological causes should go a long way to developing better treatments.





Губернаторы России
Москва

Собянин: В районе «Южного порта» появится зеленая набережная без автомобилей





Москва

Вечерний кинопоказ в ТРЦ «Нора»: фильм «Друг в океане»


Губернаторы России

103news.net – это самые свежие новости из регионов и со всего мира в прямом эфире 24 часа в сутки 7 дней в неделю на всех языках мира без цензуры и предвзятости редактора. Не новости делают нас, а мы – делаем новости. Наши новости опубликованы живыми людьми в формате онлайн. Вы всегда можете добавить свои новости сиюминутно – здесь и прочитать их тут же и – сейчас в России, в Украине и в мире по темам в режиме 24/7 ежесекундно. А теперь ещё - регионы, Крым, Москва и Россия.

Moscow.media
Москва

Собянин: В районе «Южного порта» появится зеленая набережная без автомобилей



103news.comмеждународная интерактивная информационная сеть (ежеминутные новости с ежедневным интелектуальным архивом). Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "103 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. 103news.com — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net.

Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам объективный срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть — онлайн (с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии).

103news.com — живые новости в прямом эфире!

В любую минуту Вы можете добавить свою новость мгновенно — здесь.

Музыкальные новости

Джиган

Где на этой неделе мы встретили жену Мартиросяна, Джигана с Самойловой и Равшану Куркову: светский дайджест Woman.ru




Спорт в России и мире

Алексей Смирнов – актер, которого, надеюсь, еще не забыли

Легенда мирового хоккея Игорь Ларионов - амбассадор бренда "Лошадиная сила"

Кадеты Пермского президентского кадетского училища стали участниками первого этапа Всероссийской олимпиады школьников

Международный молодёжный форум БРИКС+ по спортивной дипломатии состоялся в Ульяновске


WTA

Дарья Касаткина проиграла четвёртый финал WTA в текущем сезоне



Новости Крыма на Sevpoisk.ru


Москва

Требования к аварийным душам для правильной установки и использования



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России