به نظر مي‌رسد که پژوهش‌هاي جديد صورت گرفته در خصوص ساختار مغز، قادر به توجيه علت و نحوه‌ي شکل‌گيري فرم تاخورده‌ي مغز خواهد شد.
روند
اين پژوهش بيشتر از آنکه در قالب علم زيست‌شناسي باشد، از قوانين فيزيکي
تبعيت مي‌کند. علت چروک بودن ساختار مغز، از منظر فرگشت، واضح است:
تاخوردگي
مغز باعث کوتاه شدن فاصله‌ي بين بخش‌هايي مي‌شود که بايد با يکديگر در
ارتباط باشند. علاوه براين، وجود اين تاخوردگي باعث مي‌شود تا کورتکس؛
لايه‌ي خارجي مغز در داخل جمجمه‌ي انسان جا شود.
با رشد
انسان، حجم مغز وي نيز در حدود 20 برابر افزايش مي‌يابد، اما مساحت رويه‌ي
مغز به دليل وجود چنين تاخوردگي‌هايي، 30 برابر افزايش مي‌يابد.
بدون وجود اين تاخوردگي‌ها، قابليت‌هاي ادراکي ما به شدت محدود بود.
در حال حاضر ما از چرايي و هدف از وجود اين تاخوردگي‌ها آگاه هستيم. اما
اينکه آن‌ها چگونه شکل گرفته‌اند، سوالي است که تا کنون جوابي براي آن
نيافته‌ايم. اما تيمي از پژوهشگران دانشگاه هاروارد با انجام مطالعاتي در
اين خصوص، متوجه شدند که در حقيقت دليل توسعه‌ي اين تاخوردگي‌ها، شيارها و
برآمدگي‌ها، يک مکانيزم غير زيستي موسوم به Gyrification است.
براي بررسي صحت اين نظريه، پژوهشگران مدل سه بعدي مغز را از جنس ژلاتين و
بر اساس اسکن‌هاي MRI گرفته شده از مغز جنين، توسعه دادند. اين مدل که در
ابتدا سطحي صاف و تانخورده داشت، توسط غشايي به ضخامت يک ميلي‌متر و ازجنس
ژل الاستومر؛ ماده‌اي با جنسي مشابه کورتکس، پوشانده شده و در داخل محلول
خاصي قرار داده شد. پس از گذشت چند دقيقه از شروع فرآيند غوطه‌وري، ژل
الاستومر به سرعت محلول را به خود جذب کرده و در نتيجه دچار افزايش حجم
مي‌شود.
پس از اين مرحله، ژل الاستومر حجيم شده، شروع به کمانش و تا شدن
مي‌کند تا کماکان اتصال خود به لايه‌ي ژلاتيني زيرين را حفظ کند. اما در
پايان شکلي که مدل 3 بعدي مغز به خود گرفته بود، شباهت فوق‌العاده‌اي به
ساختار مشاهده شده از مغز جنين داشت.
در اينجا مي‌توانيد تصويري متحرک از روند اين آزمايش را مشاهده کنيد:
-
اکثر نظريه‌‌هاي پيشين در خصوص علت وقوع فرآيند Gyrification، بر روي
عوامل بيولوژيکي تمرکز داشتند. ايده‌ي بنيادي اين نظريه‌‌‌ها، شکل‌گيري
تاخوردگي‌ها در اثر وقوع انبساط و انقباض در بخش کورتکس مغز به دليل دريافت
سيگنال‌‌هاي بيوشيميايي از داخل آن بوده است.
اين پديده باعث
مي‌شود تا مناطق مهم و خاصي از مغز نسبت به ساير بخش‌ها، ارتباط بهتري با
يکديگر داشته باشند. در هر حال اين پژوهش نشان مي‌دهد که فرآيندهاي
فيزيکي نسبت به فرآيندهاي بيوشيميايي، تاثير گسترده‌تري را در شکل‌گيري
الگوي تاخورده‌ي مغز ايفا مي‌کنند.
داشتن
دانش در خصوص مراحل اوليه‌ي شکل‌گيري مغز نقشي کليدي در پي بردن به علت
بسياري از اختلالات عصبي تکاملي مغز مانند آنانسفالي (شکل‌گيري غير صحيح
بنيان‌هاي مغز در مرحله‌ي جنيني ) ايفا مي‌کند.
جون يانگ چانگ؛ يکي
از اعضاي تيم پژوهشي دانشگاه هاروارد مي‌گويد: ساختار مغز در انسان‌هاي
مختلف دقيقا مشابه هم نيست، اما با اين حال در تمام افراد سالم،
تاخوردگي‌هاي اصلي، شکل يکساني دارند.
تحقيق نشان مي‌دهد که اگربخشي از
مغز به صورت صحيح رشد نکند يا ساختار هندسي کلي مغز دچار اشکال باشد، در
اين صورت تاخوردگي‌هاي اصلي، در موقعيت‌هاي صحيحي از مغز شکل نخواهند گرفت و
بنابراين احتمالا عملکرد مغز دچار اختلال خواهد بود.
آريا
