Эң сырдуу жана толук түшүнө элек «кубулуштардын» бири – адамдын мээси. Бул татаал органдын айланасында көптөгөн суроолор туулат: эмне үчүн биз түш көрөбүз, эмоциялар чечим кабыл алууга кандай таасир этет, жарыкты жана үндү кабылдоо үчүн кайсы нерв клеткалары жооптуу, эмне үчүн кээ бир адамдар шпратты жакшы көрүшөт, башкалары зайтунду жакшы көрүшөт? Бул суроолордун баары мээге тиешелүү, анткени ал адам денесинин борбордук процессору. Окумуштуулар көп жылдар бою көпчүлүктүн арасынан кандайдыр бир жол менен өзгөчөлөнүп турган адамдардын мээсине өзгөчө көңүл буруп келишет (өзүн-өзү үйрөткөн генийлерден тарта эсептеп чыгуучу психопаттарга чейин). Бирок, адаттан тыш жүрүм-туруму алардын жашы менен байланышкан адамдардын категориясы бар - өспүрүмдөр. Көптөгөн өспүрүмдөрдүн карама-каршылык сезими, авантюризм руху жана өздөрүнүн пайдасына укмуштуу окуяларды табууга болгон умтулуусу күчөгөн. Пенсильвания университетинин окумуштуулары өспүрүмдөрдүн табышмактуу мээсин жана аларда болуп жаткан процесстерди тереңирээк карап чыгууну чечишти. Биз алардын отчетунан эмнени билүүгө жетишкенин билебиз. Go.
Изилдөөнүн негизи
Технологиядагы каалаган аппараттын жана денедеги ар кандай органдын эффективдүү иштөөсүнө шарт түзгөн өзүнүн архитектурасы бар. Адамдын мээ кабыгы унимодалыктан баштап функционалдык иерархияга ылайык уюштурулган сенсордук кортекс* жана трансмодалдык менен аяктайт бирикмеси кортекс *.
Сезүү кабыкчасы* — мээ кабыгынын сезим органдарынан (көз, тил, мурун, кулак, тери жана вестибулярдык система) алынган маалыматты чогултуу жана иштетүү үчүн жооптуу бөлүгү.
Ассоциация кортекси* пландуу кыймылдарды ишке ашырууга катышкан мээнин париеталдык кабыгынын бир бөлүгү. Кандайдыр бир кыймылды жасай турган болсок, мээбиз ошол секундада дененин жана анын кыймылдай турган бөлүктөрүнүн, ошондой эле биз өз ара аракеттенүүнү пландаган тышкы чөйрөнүн объектилеринин кайда жайгашканын билиши керек. Мисалы, сиз чөйчөктү алгыңыз келет, мээңиз кол менен чөйчөктүн өзү кайда экенин мурунтан эле билет.
Бул функционалдык иерархия жолдордун анатомиясы менен аныкталат ак зат*, синхрондуу нейрондук иш-аракеттерди координациялоочу жана таанып билүү*.
Ак зат* — эгерде боз зат нейрондордон турса, ак зат миелин менен капталган аксондордон турат, алар боюнча импульстар клетканын денесинен башка клеткаларга жана органдарга берилет.
таанып билүү* (когниция) - бизди курчап турган дүйнө жөнүндө жаңы билимдерди алуу менен байланышкан процесстердин жыйындысы.
Приматтарда мээ кыртышынын эволюциясы жана адамдын мээсинин өнүгүшү маалыматтын сенсордук репрезентация процесстеринин жана максаттарга жетүүнүн абстракттуу эрежелеринин негизи болгон трансмодалдык ассоциативдик аймактардын максатка багытталган кеңейиши жана ремоделизациясы менен мүнөздөлөт.
Мээнин өнүгүү процесси көп убакытты талап кылат, анын жүрүшүндө мээни система катары жакшыртуу процесстери пайда болот: миелинизация*, синаптикалык кыркуу* жана башкалар.
Миелинизация* - олигодендроциттер (нерв системасынын көмөкчү клеткаларынын бир түрү) аксондун тигил же бул бөлүгүн каптап, натыйжада бир олигодендроцит бир эле учурда бир нече нейрон менен байланышат. Аксон канчалык активдүү болсо, ошончолук миелиндүү болот, анткени бул анын эффективдүүлүгүн жогорулатат.
Синаптикалык кыркуу* — нейро-системанын эффективдүүлүгүн жогорулатуу үчүн синапстардын/нейрондордун санын азайтуу, б.а. керексиз байланыштардан арылуу. Башкача айтканда, бул «санга эмес, сапатка» деген принципти ишке ашыруу.
Мээнин өнүгүү процессинде трансмодалдык бирикменин кабыгында функциялык спецификация түзүлөт, ал жогорку даражадагы аткаруучу функциялардын өнүгүшүнө түздөн-түз таасирин тийгизет, мисалы жумушчу эстутум*, когнитивдик ийкемдүүлүк * и бөгөт коюу контролдоо *.
Иштөө эс тутуму* - маалыматты убактылуу сактоо үчүн когнитивдик система. Эстутумдун бул түрү жүрүп жаткан ой процесстеринде активдешип, чечим кабыл алууга жана жүрүм-турумдук реакцияларды калыптандырууга катышат.
Когнитивдик ийкемдүүлүк* - бир ойдон экинчисине өтүү жана/же бир учурда бир нече нерсе жөнүндө ойлонуу жөндөмдүүлүгү.
Тоскоолдук көзөмөлдөө* (тоскоолдук реакциясы) – конкреттүү кырдаалга (тышкы стимулга) ылайыктуураак реакцияны ишке ашыруу үчүн адамдын стимулдарга болгон импульсивдүү (табигый, көнүмүш же үстөмдүк) жүрүм-турум реакцияларын басуу жөндөмдүүлүгүн көзөмөлдөгөн аткаруучу функция.
Мээнин структуралык-функционалдык байланыштарын изилдөө бир топ убакыт мурун башталган. Тармак теориясынын пайда болушу менен нейробиологиялык системалардагы структуралык-функционалдык байланыштарды визуализациялоо жана аларды категорияларга бөлүү мүмкүн болду. Негизинен структура-функция байланышы мээнин аймагындагы анатомиялык байланыштардын бөлүштүрүлүшү синхрондуу нейрондук активдүүлүктү колдоо даражасы болуп саналат.
Ар кандай мейкиндик-убакыттык масштабдагы структуралык жана функционалдык байланыштын өлчөмдөрүнүн ортосунда күчтүү байланыш табылган. Башкача айтканда, заманбап изилдөө ыкмалары мээнин айрым аймактарын аймактын жашына жана анын өлчөмүнө байланыштуу функциялык өзгөчөлүктөрүнө жараша категорияларга бөлүүгө мүмкүндүк берди.
Бирок, илимпоздордун айтымында, азыркы учурда адамдын мээсинин өнүгүүсүндөгү ак заттын архитектурасынын өзгөрүшү нейрондук активдүүлүктүн координацияланган термелүүсүн кандайча колдой турганы жөнүндө далилдер аз.
Структуралык-функционалдык байланыш функционалдык байланыш үчүн негиз болуп саналат жана кортикалдык аймактын аймактар аралык ак заттын байланыш профили аймактар аралык функционалдуу байланыштын күчүн болжолдогондо пайда болот. Башкача айтканда, ак заттын активдүүлүгү мээнин аткаруучу функцияларын активдештирүү менен чагылдырылат, ошону менен структуралык-функционалдык байланыштын күчүнүн даражасын баалоого болот.
Структуралык-функционалдык байланышты сүрөттөө үчүн окумуштуулар изилдөөнүн жүрүшүндө текшерилген үч гипотезаны айтышкан.
Биринчи гипотеза структура-функция байланышы кортикалдык аймактын функциялык адистешин чагылдырат деп айтылат. Башкача айтканда, структура-функция байланышы адистештирилген сезүү иерархияларынын алгачкы өнүгүүсүн аныктаган процесстерге байланыштуу соматосенсордук кортексте күчтүү болот. Ал эми структура-функция байланышы трансмодалдык ассоциациянын кортексинде төмөн болот, мында функционалдык байланыш тез эволюциялык кеңейүүдөн улам генетикалык жана анатомиялык чектөөлөр менен алсырап калышы мүмкүн.
Экинчи гипотеза өнүгүү учурунда узак мөөнөттүү активдүүлүккө көз каранды миелинизацияга негизделген жана структура-функция байланыштарынын өнүгүшү трансмодалдык ассоциациянын кабыгында топтолот деп айтылат.
Үчүнчү гипотеза: структуралык-функционалдык байланыш кортикалдык аймактын функциялык адистешин чагылдырат. Демек, фронтопариеталдык бирикменин кортексиндеги күчтүү структуралык-функционалдык байланыш аткаруучу функцияларды ишке ашыруу үчүн зарыл болгон адистештирилген эсептөөлөргө тартылат деп болжолдоого болот.
Изилдөөнүн натыйжалары
Өспүрүмдөрдөгү структура-функция байланышынын өнүгүшүн мүнөздөш үчүн окумуштуулар мээнин ар кайсы аймактарындагы структуралык байланыштар нейрондук активдүүлүктүн координацияланган термелүүсүн канчалык деңгээлде колдой турганын аныкташкан.
727 жаштан 8 жашка чейинки 23 катышуучулардын multimodal neuroimaging маалыматтарды колдонуу менен, ыктымалдык диффузиялык трактография аткарылган жана аткаруу учурунда кортикалдык аймактардын ар бир жуп ортосундагы иш байланышы бааланган. n-артка тапшырмалар*эс тутумдун иштөөсү менен байланышкан.
Маселе n-back* - мээнин айрым аймактарынын активдүүлүгүн стимулдаштыруу жана иштөө эс тутумун текшерүү ыкмасы. Предмет бир катар стимулдар (визуалдык, аудио ж.б.) менен камсыз кылынат. Ал бул же тигил стимул мурда n позицияда болгон-болбогондугун аныктап, керсетушу керек. Мисалы: TLHCHSCCQLCKLHCQTRHKC HR (3-артка көйгөй, анда белгилүү бир тамга мурда 3-позицияда пайда болгон).
Эс алуу абалы функционалдык байланыш нейрондук активдүүлүктүн стихиялуу өзгөрүшүн чагылдырат. Бирок иштөө эс тутумунун тапшырмасы учурунда функционалдык туташуу белгилүү бир нейрон байланыштарын же аткаруучу функцияларга катышкан популяцияларды күчөтүшү мүмкүн.
Сүрөт №1: Адамдын мээсинин структуралык-функционалдык байланышын өлчөө.
Структуралык жана функционалдык мээ тармактарындагы түйүндөр изилдөөнүн катышуучуларынын MRI маалыматтарында функционалдык бир тектүүлүктүн негизинде 400-аймактык кортикалдык парцелляцияны колдонуу менен аныкталган. Ар бир изилдөө катышуучусу үчүн структуралык же функционалдык туташуу матрицасынын ар бир сабынан аймактык туташуу профилдери алынган жана бир нейрон түйүнүнөн бардык башка түйүндөргө туташуу күчүнүн векторлору катары көрсөтүлгөн.
Баштоо үчүн, илимпоздор структуралык-функционалдык байланыштардын мейкиндикте бөлүштүрүлүшү кортикалдык түзүлүштүн фундаменталдык касиеттери менен дал келээрин текшеришти.
Сүрөт №2
Регионалдык структуралык жана функционалдык байланыш профилдеринин ортосундагы карым-катнаш кортексте абдан ар түрдүү болгонун белгилей кетүү керек (2A). Күчтүү байланыштар негизги сезүү жана орто префронталдык кортикеттер байкалган. Бирок каптал, убактылуу жана фронтопариеталдык аймактарда байланыш өтө начар болгон.
Структуралык-функционалдык байланыш менен функционалдык адистештирүүнүн ортосундагы байланышты түшүнүктүүраак баалоо үчүн мээнин функциялык адистештирилген аймактарынын ортосундагы байланышты сандык аныктоонун графикалык көрүнүшү болгон “катышуу” коэффициенти эсептелген. Мээ аймактарынын ар бири жети классикалык функционалдык нейрон тармактарына дайындалган. Катышуу коэффициенти жогору болгон мээнин нейрондук түйүндөрү ар кандай интермодулярдык байланыштарды (мээ аймактарынын ортосундагы байланыштарды) көрсөтөт, демек, аймактардын ортосундагы маалымат алмашуу процесстерине, ошондой эле алардын динамикасына таасир этиши мүмкүн. Бирок катышуу деңгээли төмөн түйүндөр бир нече аймактардын ортосунда эмес, мээнин аймагындагы жергиликтүү байланыштарды көрсөтөт. Жөнөкөй сөз менен айтканда, коэффицент жогору болсо, мээнин ар кайсы аймактары бири-бири менен активдүү өз ара аракеттенишет, ал эми аз болсо, активдүүлүк кошуналары менен байланышы жок аймакта пайда болот (2C).
Андан кийин, структуралык-функционалдык байланыштын өзгөрмөлүүлүгү менен макро-масштабдык функционалдык иерархиянын ортосундагы байланыш бааланды. Структуралык-функционалдык байланыш функционалдык байланыштын негизги градиентине дал келет: унимодалык сенсордук аймактар салыштырмалуу күчтүү структуралык-функционалдык байланышты көрсөтөт, ал эми функционалдык иерархиянын жогору жагындагы трансмодалдык аймактар начарраак байланышты көрсөтөт (2D).
Ошондой эле түзүмдүк-функционалдык байланыш менен кортекстин бетинин аянтынын эволюциялык кеңейүүсүнүн ортосунда бекем байланыш бар экени аныкталган (2E). Жогорку деңгээлде сакталган сенсордук аймактар салыштырмалуу күчтүү структура-функция байланышына ээ, ал эми өтө кеңейген трансмодалдык аймактардын байланышы начарраак болгон. Мындай байкоолор структура-функция байланышы функционалдык адистештирүүнүн жана эволюциялык кеңейүүнүн кортикалдык иерархиясынын чагылышы деген гипотезаны толугу менен колдойт.
Сүрөт №3
Окумуштуулар дагы бир жолу эске салышат, мурунку изилдөөлөр чоңдордун мээсинин структуралык-функционалдык байланышын изилдөөгө багытталган. Ушул эле эмгекте мээни изилдөөгө басым жасалган, ал дагы эле өнүгүү процессинде, б.а. өспүрүмдөрдүн мээсин изилдөө боюнча.
Өспүрүмдөрдүн мээсинде структуралык-функционалдык байланыштардагы куракка байланыштуу айырмачылыктар каптал убактылуу, төмөнкү париеталдык жана префронталдык кортикеттерге кеңири таралганы аныкталган.3A). Байланыш өркүндөтүлүшү пропорционалдуу түрдө кортикалдык аймактарга бөлүштүрүлгөн, мис. функционалдык жактан бөлүнгөн кортикалдык аймактардын уникалдуу бөлүгүндө болгон (3В), бойго жеткен адамдын мээсинде байкалган эмес.
Структуралык-функционалдык байланыштагы курактагы айырмачылыктардын чоңдугу функционалдык катышуу коэффициенти менен абдан корреляцияланган (3S) жана функционалдык градиент (3D).
Структуралык-функционалдык байланыштардагы куракка байланыштуу айырмачылыктардын мейкиндикте бөлүштүрүлүшү да кабыктын эволюциялык кеңейишине шайкеш келген. Узартылган ассоциация кабыгында куракка байланыштуу байланыштын өсүшү байкалган, ал эми жогорку деңгээлде сакталган сенсомотордук кортексте байланыштын жашка байланыштуу төмөндөшү байкалган (3E).
Изилдөөнүн кийинки этабында 294 катышуучу биринчиден 1.7 жыл өткөндөн кийин экинчи жолу мээ текшерүүсүнөн өткөн. Мына ушундай жол менен структуралык-функционалдык байланыштагы куракка байланыштуу өзгөрүүлөр менен индивидуалдык өнүгүү өзгөрүүлөрүнүн ортосундагы байланышты аныктоого мүмкүн болду. Бул максатта структуралык-функционалдык байланыштын узунунан өзгөрүшүнө баа берилди.
Сүрөт №4
Структуралык-функционалдык байланышта кесилиш жана узунунан куракка байланыштуу өзгөрүүлөрдүн ортосунда олуттуу дал келүү болгон (4A).
Структуралык жана функционалдык байланыштагы узунунан кеткен өзгөрүүлөрдүн ортосундагы байланышты текшерүү үчүн (4B) жана функционалдык катышуу коэффициентинин узунунан өзгөрүшү (4S) сызыктуу регрессия колдонулган. Туташуудагы узунунан кеткен өзгөрүүлөр бөлүштүрүлгөн жогорку тартиптеги ассоциация аймактарында, анын ичинде дорсалдык жана ортоңку префронталдык кортекстерде, төмөнкү париеталдык кортексте жана капталдан убактылуу кортексте (4D).
Сүрөт №5
Андан кийин окумуштуулар жүрүм-турум үчүн структуралык-функционалдык байланыштагы жеке айырмачылыктардын кесепеттерин түшүнүүгө аракет кылышкан. Тактап айтканда, иштөө эс тутумунун тапшырмасы учурунда структуралык-функционалдык туташуу аткаруучу иш-аракетти түшүндүрө алабы. Аткаруу функцияларын жакшыртуу rostrolateral prefrontal кортекс, арткы cingulate кортекс жана орто желке кабыгында күчтүү структуралык-функционалдык байланыш менен байланышкан деп табылган (5A).
Жогоруда баяндалган байкоолордун жыйындысы бир нече негизги тыянактарды алып келет. Биринчиден, структуралык-функционалдык байланыштагы аймактык өзгөрүүлөр белгилүү бир мээ аймагы жооптуу болгон функциянын татаалдыгына тескери пропорционалдуу. Мээнин жөнөкөй сенсордук маалыматты (мисалы, көрүү сигналдары) иштетүүгө адистешкен бөлүктөрүндө күчтүү структура-функция байланышы табылган. Ал эми татаалыраак процесстерге катышкан мээ аймактары (аткаруучу функция жана ингибитордук башкаруу) структуралык-функционалдык байланышы төмөн болгон.
Структуралык-функционалдык байланыш да приматтарда байкалган мээнин эволюциялык кеңейишине шайкеш келгени аныкталган. Адамдын, приматтардын жана маймылдардын мээсинин мурунку салыштырма изилдөөлөрү сенсордук зоналар (мисалы, көрүү системасы) приматтардын түрлөрүнүн арасында өтө сакталганын жана акыркы эволюция учурунда анчалык кеңейбегенин көрсөттү. Бирок мээнин ассоциация аймактары (мисалы, алдыңкы кортекс) олуттуу кеңейген. Балким, бул экспансия адамдарда татаал когнитивдик жөндөмдөрдүн пайда болушуна түздөн-түз таасирин тийгизгендир. Эволюция учурунда мээнин тездик менен кеңейген аймактарынын структуралык жана функционалдык байланыштары начар, ал эми жөнөкөй сезүү аймактарынын байланышы күчтүү экени аныкталган.
Балдарда жана өспүрүмдөрдө структуралык-функционалдык байланыш мээнин ингибирдик функциясына (б.а. өзүн-өзү башкаруу) жооптуу болгон фронталдык аймактарында активдүү күчөйт. Ошентип, бул чөйрөлөрдө структуралык-функционалдык байланыштын узак мөөнөттүү өнүгүүсү аткаруучу функцияны жана өзүн-өзү башкарууну жакшыртышы мүмкүн, бул процесс бойго жеткенге чейин уланат.
изилдөөнүн нюанстары жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн, мен карап сунуштайбыз и ага.
эпилогунда
Адамдын мээси ар дайым адамзаттын эң улуу сырларынын бири болгон жана боло берет. Бул укмуштуудай татаал механизм, ал көптөгөн функцияларды аткарып, көптөгөн процесстерди көзөмөлдөп, чоң көлөмдөгү маалыматты сакташы керек. Көптөгөн ата-энелер үчүн өспүрүм балдарынын мээсинен сырдуу эч нерсе жок. Алардын жүрүм-туруму кээде логикалык же конструктивдүү деп айтуу кыйын, бирок бул алардын биологиялык өнүгүү жана коомдук калыптануу процесси менен түшүндүрүлөт.
Албетте, мээнин айрым аймактарынын структуралык жана функционалдык байланыштарындагы өзгөрүүлөр жана гормоналдык өзгөрүүлөрдүн таасири жаштардын өзгөчө жүрүм-турумуна илимий негиздеме боло алат, бирок бул аларга багыт берүүнүн кереги жок дегенди билдирбейт. Адам табиятынан асоциалдык жандык эмес. Эгер кимдир бирөө башка адамдардан качса, анда бул, албетте, биздин биологиялык ыктуулуктан эмес. Ошондуктан, ата-энелердин балдарынын жашоосуна активдүү катышуусу алардын өнүгүүсүнүн өтө маанилүү аспектиси болуп саналат.
Ал тургай, үч жашында бала өз мүнөзү, өз каалоосу жана аны курчап турган дүйнөгө өз көз карашы бар индивид экенин түшүнүү керек. Ата-эне баласын ээн-эркин коё берип, көзгө көрүнбөй калбашы керек, бирок аны дүйнө таануудан коргоп, темир-бетон дубалга айланып кетпеши керек. Бир жерде түртүш керек, бир жерде кармануу керек, бир жерде толук эркиндик берүү керек, ал эми бир жерде ата-энелик бийликти көрсөтүп, бала буга нааразы болсо дагы, катуу "жок" деп айтыш керек.
Ата-эне болуу кыйын, жакшы ата-эне болуу андан да кыйын. Бирок өспүрүм болуу оңой эмес. Организм сырттан өзгөрөт, мээ өзгөрөт, чөйрө өзгөрөт (мектеп болгон, азыр университет), жашоонун ритми өзгөрөт. Азыр жашоо көбүнчө Формула 1ге окшошуп кетет, анда жай жүрүүгө орун жок. Бирок жогорку ылдамдык чоң тобокелчилик менен коштолот, андыктан тажрыйбасыз айдоочу жабыркашы мүмкүн. Ата-эненин милдети – баласынын келечеги үчүн коркпой, келечекте аны дүйнөгө тынчтандырып жиберүү үчүн ага машыктыруучу болуу.
Кээ бир ата-энелер өздөрүн башкаларга караганда акылдуу деп эсептешет, айрымдары интернеттен же кошунасынан уккан кеңештерди ишке ашырууга даяр, ал эми кээ бирлери ата-энелик тарбиянын бардык татаалдыктарында жөн эле "кызгылт". Адамдар ар түрдүү, бирок адамдын мээсинде анын бөлүктөрүнүн ортосундагы байланыш маанилүү болгондой эле, ата-эне менен алардын балдарынын ортосундагы байланыш да билим берүүдөгү эң маанилүү ролдордун бирин ойнойт.
Көргөнүңүз үчүн рахмат, кызыктуу болуңуз жана баарыңыздарга дем алыш күндөрүңүздөрдү өткөрүңүз! 🙂
Кээ бир жарнамалар 🙂
Биз менен болгонуңуз үчүн рахмат. Биздин макалалар сизге жагабы? Көбүрөөк кызыктуу мазмунду көргүңүз келеби? Буйрутма берүү же досторуңузга сунуштоо менен бизди колдоңуз, , биз сиз үчүн ойлоп тапкан баштапкы деңгээлдеги серверлердин уникалдуу аналогу: (RAID1 жана RAID10 менен жеткиликтүү, 24 өзөккө чейин жана 40 ГБ DDR4 чейин).
Dell R730xd Амстердамдагы Equinix Tier IV маалымат борборунда 2 эсе арзанбы? Бул жерде гана Нидерландыда! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - 99 доллардан! Жөнүндө окуу
Source: www.habr.com