Ученые получили самую подробную карту соединений нейронов коры мозга

Швейцарские и американские ученые получили наиболее подробное на сегодняшний день отображение нейронных связей в коре головного мозга. Ученым также удалось впервые идентифицировать зону, в которой плотность пересечений аксонов, соединяющих различные отделы мозга, наиболее высока.

В своей работе сотрудники Университета Индианы, Медицинской школы Гарварда (США), Лозаннского университета и Государственной политехнической школы Лозанны (Швейцария) применили новаторский метод исследования головного мозга – так называемую диффузную спектральную томографию (DSI). Этот метод, основанный на картировании вероятностной функции плотности диффузии молекул воды в тканях, позволяет фиксировать пространственные отношения между отростками нервных клеток — аксонами.

До последнего времени метод функциональной магнтино-резонансной томографии позволял ученым лишь наблюдать активизацию тех или иных участков мозга в ответ на различные стимулы, однако структура нервных волокон, связывающих эти участки, изучалась в основном на животных моделях.  

C помощью новой техники исследования ученым удалось проследить путь миллионов отростков нервных клеток, и, что еще более важно, выявить зону наиболее высокой плотности пересечений этих отростков – так сказать, центральный «узел связи» мозга.  Как оказалось, у всех исследуемых добровольцев он находился в задней медиальной части коры обоих полушарий.

«Об этом не было известно раньше, эта зона интересовала ученых с другой точки зрения, — поясняет один из ведущих авторов исследования Олаф Спорнс (Olaf Sporns), — Например, было известно, что в состоянии покоя этот участок продолжает наибольшее количество энергии, но до последнего времени мы не могли объяснить, почему это происходит».

На следующем этапе исследования ученые намерены выяснить, как выявленные ими структурные взаимосвязи изменяются по мере старения мозга, или в результате травм и нейродегенеративных заболеваний.

Отчет об исследовании опубликован в журнале PLoS Biology.