25 августа 2019, воскресенье, 15:00
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

10 октября 2014, 18:07

Объем белого вещества мозга зависит от возраста

Белое вещество человеческого мозга (магнитно-резонансная томография)
Белое вещество человеческого мозга (магнитно-резонансная томография)
Wikimedia Commons

Мы знаем, что голова с рождения вырастает меньше всего. Однако до недавнего времени не было ясно, как меняется с возрастом объем головного мозга и связей внутри него. С помощью сочетания методов магнитно-резонансной томографии учёным удалось выяснить, что объем связей достигает максимума к 40 годам и уменьшается под конец жизни до «детских» значений.

Один из самых популярных методов исследования человеческого мозга в наши дни — магнитно-резонансная томография. Существует несколько ее модификаций, которые позволяют получать не просто статичную картинку среза мозга, но еще и отслеживать связи между нейронами или изменения активности разных участков мозга с течением времени. Метод для пациента безболезненный, хотя и достаточно дорогой. Впрочем, главный недостаток МРТ не в дороговизне, а в том, что результаты магнитно-резонансного сканирования, сделанные в разных лабораториях, и обработаны зачастую по-разному. Таким образом, невозможно сравнить данные разных исследований и сделать количественные выводы о строении и активности мозга.

Последнюю трудность преодолели исследователи из Стэнфорда. Результаты их работы опубликованы в Nature Communications. Используя сочетание количественной и диффузионной магнитно-резонансной томографии и применив особую систему анализа данных снимков, ученые смогли измерить, как изменяется объем белого вещества головного мозга в зависимости от возраста.

Диффузионная томография, как следует из названия, позволяет проследить за диффузией молекул воды вдоль миелиновой оболочки нервных клеток и понять структуру последней. Миелиновая оболочка покрывает те отростки нейронов, по которым передаётся сигнал от клетки к клетке, — аксоны. Скопления миелина кажутся прозрачными, если смотреть на них в световой микроскоп, а области мозга с множеством аксонов, покрытых миелином, в таких условиях выглядят белыми. Отсюда и название «белое веществодетских» — пучки аксонов, соединяющие разные области мозга.

В данной работе нейробиологи просканировали белое вещество мозга 102 людей в возрасте от 7 до 85 лет. Белое вещество поделили на 24 области, для каждой из которых оценили, как ее объем у самых маленьких участников отличался от такового у взрослых и пожилых добровольцев. Когда данные по всем испытуемым обработали и нанесли на результирующий график, выяснилось, что объем белого вещества у разных людей меняется с возрастом примерно одинаково и укладывается в симметричную кривую в форме выгнутой арки. Количество связей в мозге максимально в возрасте от 30 до 50 лет. Конечно, не все 24 области изменялись с возрастом одинаково. Пучки аксонов, связывающие области контроля над движениями, сохраняли примерно равный объем и у подростков, и у людей на 10-20 лет старше. В то же время нейронные «мосты» между участками мозга, отвечающими за мышление и обучение, заметно вырастали к середине жизни и уменьшались к старости.

В какой-то степени удивительно, что, по-видимому, все здоровые люди по изменению объёма белого вещества попадают на одну и ту же кривую. Впрочем, с точки зрения неврологии это хорошо: показатели пациентов с нарушениями связей внутри мозга (коннектопатиями), такими как шизофрения и паркинсонизм, скорее всего, будут отклоняться от этой кривой.

Гипотезу уже проверили на больных рассеянным склерозом — состоянии, при котором клетки собственной иммунной системы уничтожают миелиновые оболочки нейронов. По итогам анализов томограмм таких больных удалось выявить отклонения от полученной ранее стандартной кривой изменения объема белого вещества. При этом снижение объема связей у этих пациентов нашли даже там, где другие методы не выявили разрушения миелиновой оболочки.

Таким образом, если новый метод анализа данных МРТ войдёт в общую практику, станет возможным сравнивать данные разных лабораторий, а что самое главное — индивидуально диагностировать заболевания, связанные с работой белого вещества мозга.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.