В основі будови мозку знайшли строгий порядок
Нейробіологи створили тривимірну мапу зв'язків нейронів у мозку людини і чотирьох видів мавп, виявивши строгу локальну впорядкованість. Виявилося, що біла речовина являє собою тривимірну тканину, де волокна розташовуються перпендикулярно один одному. Робота опублікована в журналі Science, інтерв'ю з першим автором можна подивитися на сайті National Science Foundation.
Для встановлення зв'язків між нейронами дослідники використовували різновид Магнітно-Резонансної Томографії - дифузійну МРТ. Цей метод визначає нерівномірність у швидкості дифузії молекул води. Якщо молекули знаходяться в безпосередній близькості від аксонів, то їх дифузія буде найбільшою вздовж напрямку аксона. Маючи тривимірну карту неоднорідності дифузії, можна з допомогою комп'ютерної обробки отримати карту структури зв'язків у мозку. Цей метод називається трактографією.
Розглядаючи отримані зображення мозку людини і мавп, автори помітили, що аксони, що зв'язують різні ділянки мозку, завжди розташовуються у вигляді геометрично правильної тривимірної мережі, де волокна розташовуються перпендикулярно один одному. Переплетення нейронів дуже нагадує звичайну тканину, з тією лише різницею, що переплетення відбувається не в двох, а в трьох вимірах.
Автори кажуть, що така проста і сувора структура була для них несподіванкою. Більшість нейробіологів досі представляли зв'язки в мозку як "миску зі спагетті", за висловом першого автора статті Вана Вигляді (Van Wedeen).
Упорядкована тривимірна структура добре видно в локальних ділянках. При розгляді великих частин або мозку цілком видно, що "тканина" починає згинатися відповідно до їх пластичної форми. Ніж більш ранні з еволюційної точки зору структури розглядали автори, тим більш сувору впорядкованість вдавалося виявити. Дослідники стверджують, що ця ієрархія структури відображає як еволюційне походження мозку, так і його індивідуальний розвиток протягом життя. Сувора первісна структура зв'язків є, за їхніми словами, ідеальною основою для нарощування складності.
Робота є частиною проекту створення "Коннектома Людини", тобто повного опису всіх зв'язків між клітинами нервової системи. Проект здійснюється мережею американських Національних Інститутів Здоров'я (NIH) і почав свою роботу в липні 2009 року.