пятница, 30 марта 2012 г.

Построена трёхмерная карта проводящих путей мозга

Построена трёхмерная карта проводящих путей мозгаБелое вещество мозга, состоящее из проводящих пучков аксонов, представляет собой не спутанный неупорядоченный клубок, а чёткую трёхмерную решётку, сложность которой возрастает от нижних слоёв мозга к верхним.

Исследователи из Массачусетского технологического института (США) совместно с европейскими и китайскими коллегами построили пространственную карту белого вещества мозга. Белое вещество складывается из волокон, которые, в свою очередь, состоят из длинных нейронных отростков — аксонов. По аксону сигнал отправляется к следующей клетке, и пучки аксонов можно с некоторой натяжкой сравнить с шиной, при помощью которой компьютерные блоки обмениваются информацией. Аксонные волокна выполняют ту же функцию, связывая, например, эмоциональные центры с двигательными. Благодаря аксонным «шинам» мозг может функционировать как единое целое.

При этом может показаться, что проводящие пути белого вещества формируют спутанную массу, совершенно неразличимый клубок. Что было бы неудивительно, учитывая многообразие проводящих путей и сложность организации мозга. Но это не так. Исследователи использовали диффузную спектральную МРТ, чтобы увидеть ориентацию нервных волокон. Этот вид томографии позволяет наблюдать активные нейронные связи; с его помощью исследователи проследили за перемещением воды по мозгу. Работа велась с мозгом живых людей и с мёртвыми тканями четырёх видов приматов.

В итоге, как пишут учёные в журнале Science, вместо неупорядоченного клубка они увидели чётко организованную трёхмерную решётку: волокна шли спереди назад, слева направо и сверху вниз. При увеличении масштаба они создавали изогнутую ячеистую структуру. Сильнее всего такая структура проявлялась в глубинных слоях мозга, вблизи центров памяти и формирования эмоций. По наблюдениям учёных, по мере движения из глубины мозга к его внешним слоям первоначальная голая схема усложнялась и обрастала новыми деталями. Явственнее всего разветвления путей и отклонения от структурной схемы обнаруживаются вблизи серого вещества коры, отвечающей за сложные когнитивные функции вроде речи и мелкой и сложной моторики. То есть более молодые и более вариабельные, гибкие части общей проводящей структуры как бы вырастают из древнего жёстко организованного фундамента.

Авторы считают, что формирование такой проводящей решётки управляется химическими сигналами и в будущем помогает справляться с возможными проблемами. Перенастроить проводящие пути в обход повреждённого участка по такой схеме может быть значительно легче, чем пытаться это сделать в спутанном беспорядочном клубке волокон.

Следует отметить, что учёные сумели проанализировать структуру белого вещества только в одной четверти объёма мозга. В дальнейшем они собираются, естественно, «пройти» таким образом весь мозг. Они не исключают, что при этом могут обнаружиться и другие геометрические нейроанатомические структуры. К тому же некоторые скептики указывают на то, что авторы немного упустили вопрос, что же находится в ячейках описываемой ими аксонной решётки.

Подготовлено по материалам Nature News.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Компьютеры":

RIM теряет выручку и показывает убытки
Компания Research in Motion (RIM) подвела итоги работы в последней четверти и 2012 финансовом году, закончившемся 3 марта. Показатели производителя коммуникаторов BlackBerry оставляют желать лучшего: квартальный доход сократился на четверть — с $5,6 до $4,2 млрд, а годовая выручка упала на 7% — с $19,9 до $18,4 млрд. Квартальные убытки составили $125 млн, или 24 цента в пересчёте на одну ценну...
  (читать дальше)

Google, возможно, будет продавать планшеты через собственный веб-магазин
Компания Google разрабатывает планшеты вместе с несколькими производителями, сообщает газета Wall Street Journal, ссылаясь на собственные источники. Партнёрами веб-корпорации выступают ASUS и Samsung. Гаджет, создающийся на пару с ASUS, будто бы получит 7-дюймовый сенсорный дисплей с разрешением 1280×800 точек; роль программной платформы сыграет операционная система Android 4.0 Ice Cream Sandwic...
  (читать дальше)

В 2011 году было поставлено более 900 млн «умных» устройств с веб-доступом
Компания IDC сделала прогноз по мировому рынку «умных» устройств с доступом в Интернет на период до 2016 года. По оценкам, в 2011-м было поставлено около 916 млн персональных компьютеров, медиапланшетов и смартфонов против примерно 670 млн в 2010-м. Выручка от реализации этой электроники достигла $489 млрд. В текущем году, прогнозирует IDC, продажи «умных» устройств с веб-доступом составят око...
  (читать дальше)

ASUS готовит ноутбук U82U на платформе AMD Brazos
Компания ASUS в скором времени выпустит портативный компьютер U82U, оснащённый дисплеем с диагональю 14 дюймов. Аппаратной основой ноутбука послужит платформа AMD Brazos с гибридным процессором E-450. Чип имеет два вычислительных ядра Bobcat с тактовой частотой 1,65 ГГц, контроллер памяти DDR3-1333 и графический контроллер серии Radeon HD 6300 с поддержкой программного интерфейса DirectX 11. Час...
  (читать дальше)

Sony PlayStation нового поколения, возможно, выйдет к концу 2013 года
В конце текущего года корпорация Sony предоставит разработчикам тестовые образцы стационарной игровой приставки PlayStation следующего поколения, сообщают в Сети. «Сердцем» консоли, фигурирующей под названием Orbis, будто бы станет 64-разрядный процессор AMD. Устройство получит высокопроизводительный графический контроллер серии Radeon HD 7900 (Southern Islands). Отмечается, что приставка позв...
  (читать дальше)

Разработаны новые гибкие дисплеи для портативных устройств
Промышленная группа TRADIM, в которую входят такие компании, как NEC, Sharp и Hitachi, объявила о разработке гибких дисплеев на основе рулонной технологии (roll-to-roll, R2R). Методика R2R заключается в изготовлении электронных приборов на рулонах гибкого пластика или металлической фольги. В перспективе технология может пригодиться при производстве вшитых в одежду компьютерных устройств, экранов...
  (читать дальше)

Red Hat стала первой Open-Source-компанией с миллиардной годовой выручкой
Компания Red Hat отрапортовала о работе в последней четверти и 2012 финансовом году в целом, завершившемся 29 февраля. За три месяца поставщик операционных систем Linux получил $297,0 млн дохода, что на 21% больше по сравнению с четвёртым кварталом предыдущего финансового года, принёсшим $244,8 млн. Выручка от подписки на программное обеспечение подскочила на 22% — до $255,2 млн. Сервисы поддерж...
  (читать дальше)

Предложен новый метод машинного перевода — с помощью похожих языков
Луис Лейва и Висент Алабау из Политехнического университета Валенсии (Испания) предложили новый подход к машинному переводу, вдохновлённый «ситиспиком» из фильма «Бегущий по лезвию». Как вы, конечно, помните, на улицах Лос-Анджелеса в 2019 году принято изъясняться на смеси японского, испанского, немецкого, венгерского, китайского, французского, корейского и чёрт знает какого. Так вот, наши герои...
  (читать дальше)

Мозг постигает иностранный язык даже во время перерывов в обучении
Обучение иностранному языку проходит так же, как обучение езде на велосипеде: в промежутках между упражнениями мозг занимается консолидацией полученной информации, и в результате грамматические правила встраиваются в сознание и запоминаются лучше, чем словарный запас. Исследования последних лет показали: взрослый человек вполне способен выучить иностранный язык так, что его речь не будет отличат...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)