より大きな脳は思考領域を拡大しますが、コストがかかります

ビデオ：ビッグブレーンの特典と費用Dr. Armin Raznahan、NIMH発達神経ゲノミクスユニット

新しい研究では、脳が大きくなるほど、皮質または外側マントルの思考領域の成長がその追加領域の説明となることを発見しましたが、低次の感情、感覚、運動領域の成長が比較的遅くなります。

これは、進化と個人の発達で見られる脳の変化のパターンを反映しており、高次領域が最大の拡大を示していると国立精神衛生研究所（NIMH）の研究者は述べています。

研究者たちはまた、高膨張領域をニューロン間のより高い接続性とより高いエネルギー消費に結びつける証拠を発見しました。

「庭の小屋を大邸宅のサイズにスケールアップするためにさまざまな部品が必要であるように、大きな霊長類の脳をさまざまな比率で構築する必要があるようです」とNIMHのArmin Raznahan医師は説明しました。学内研究プログラム（IRP）。

「情報を統合する部分に追加の投資を行う必要がありますが、より大きな頭脳を持っている方が良いと言っているのではありません。私たちの調査結果は、より大きな頭脳と小さな頭脳のさまざまな組織的ニーズにより多くを語っています。」

この研究では、NIMHの研究者は、6つ以上の共同研究センターの同僚とともに、フィラデルフィアの神経発達コホートとヒューマンコネクトームプロジェクトの3,000人を超える人々の磁気共鳴画像による脳スキャンを分析しました。

研究者によると、より大きな脳で比較的拡大を示す皮質領域はネットワーク階層の最上位に位置し、低次システムからの情報の統合において機能的、微細構造的、分子的に専門化されています。

このテーマは、進化、開発、個人間の変動にわたって保持されるため、深く根付いた生物学的特徴であるように思われる、とRaznahanは提案しました。

「すべての皮質領域が同じように作られているわけではありません。拡大する地域は、生物学的コストがより高くなるように思われる」と彼は言った。 「その余分な組織を成長させるために生物学的「お金」が費やされています。これらの地域は、エネルギーを消費するのに貪欲です。彼らは、低膨張領域よりも酸素を多く含む血液を使用します。エネルギー代謝に関連する遺伝子発現もこれらの地域で高くなっています。

「それは高価であり、投資から利益を得られない限り、自然は支出する可能性は低いです。」

特定の精神障害を持つ人々は、遺伝的影響に関連する脳のサイズの変化を示すため、新しい皮質マップは、障害における変化した脳組織の理解を向上させる可能性があると研究者らは述べています。

より高い拡大領域はまた、多様な神経発達障害全体に関係しているため、新しい洞察は、遺伝的および環境的変化がより高い精神機能にどのように影響を与えることができるかを理解する手がかりを握るかもしれないと研究者たちは付け加えています。

「私たちの研究では、大脳と小脳の間に一貫した組織的変化があることを示しています」とRaznahan氏は述べています。 「脳がそのサイズの関数として一貫して異なるように構成する必要があることを観察することは、脳が健康状態および疾患状態でどのように機能するかを理解するために重要です。」

この研究は 理科.

出典：国立精神衛生研究所