Межрегиональные связи в мозгу появляются от центра к периферии

Исследователям из Университета Уэйна (США) удалось увидеть формирование мозга у плода во время внутриутробного развития. Для этого с помощью фМРТ они сканировали мозг у 25 зародышей в промежутке между 24-й и 38-й неделями развития. Каждый сеанс длился 10 минут, и время для этого выбиралось так, чтобы плод был относительно спокоен.

Исследователей интересовали в первую очередь две вещи — место и время появления межнейронных связей. В статье, опубликованной в Science Translational Medicine, авторы пишут, что формирование соединений начиналось с середины мозга, то есть с регионов, расположенных ближе всего к границе полушарий, и затем распространялось по всему мозгу. Плотность и количество связей увеличивались примерно в половине из сорока двух исследованных зон, но в течение всего эксперимента в мозгах развивающихся плодов сохранялся градиент между серединой и краями. То есть интенсивность образования связей по мере отдаления от границы полушарий постепенно затухала.

Значение подобного рода исследований понятна: если мы будем знать, как развивается мозг зародыша, то поймём происхождение психоневрологических патологий, таких как аутизм и шизофрения. Возникает вопрос, почему это не изучали до сих пор. Но сканирование чувствительно к движениям, а заставить плод лежать спокойно нет никакой возможности. И на этот раз исследователи, похоже, нашли способ обойти эту проблему: они создали алгоритм, который позволяет устранить помехи, вызванные движением, и уменьшить число снимков, требуемых для воссоздания достоверной картины.

Сейчас авторы работы приступили к похожему, но более масштабному проекту. Они задались целью проанализировать развитие мозга у ста человеческих эмбрионов, находящихся на разных стадиях развития. Причём в планах учёных проследить судьбу мозга вплоть до рождения и далее, до зрелого возраста, ведь только так удастся точно понять, какие особенности в развитии приводят к формированию здорового мозга, а какие — к появлению патологий.

Подготовлено по материалам Университета Уэйна.