研究者は、実験室で脳の3Dレプリカを成長させ、そのしわ、折り畳まれた形 Nature Physicsに掲載された新しい研究は、生物学の原動力よりも物理学の法則によって決定されたように見えるプロセスで、私たちの脳のひだがどのように形成されるかという長年の疑問に最終的に答えたかもしれません。

私たちの脳がしわの構造を持っている理由は、進化の観点から明らかです: 折られた頭脳は異なったセクションが伝達し合わなければならない間隔を短くする。 さらに、折り畳みにより、脳の外側の層である皮質の多くが人間の頭蓋骨に収まるようになります。 私たちが大人に成長するにつれて、脳の体積は20倍に増加しますが、これらの折り目のおかげで表面積は30倍に増加します。

これらの折り目がなければ、私たちの認知能力は劇的に制限されます。 したがって、私たちの脳の有機折り紙には明確な「目的」があることはわかっていますが、これらの折り目が最初にどのように発生するかははるかに明 しかし、ハーバード大学の研究者のチームは、折り目、溝（sulci）、尾根（gyri）の発達の背後には、実際にはかなり単純で非生物学的なメカニズムがあるかもしれないと疑

この理論をテストするために、実際の胎児の脳の磁気共鳴イメージング（MRI）スキャンに基づいて、脳の3Dプリントされたゲルベースのレプリカが作 それでも滑らかで展開されたこのモデルは、皮質の材料アナログであるエラストマーゲルの厚さ（0.04インチ）第二層でコーティングされ、特定の溶媒に入れ

レプリカ胎児の脳の”皮質”の開発。 研究の結果は本当に、非常に簡単ではありません。 Mahadevan Lab/Harvard SEAS

浸漬されてからわずか数分以内に、エラストマーゲルは急速に溶媒を吸収し、下にあるゲルから成長させます。 それが下にあるゲルに付着したままになるために、膨張したゲルは機械的に収縮してバックルし始め、それ自体で折りたたまれた。 最終的な結果は，実際の胎児脳で観察された溝パターンと著しく類似していた。

ジャイリフィケーションの背後にある駆動プロセスに関する以前の理論は、より生物学的に焦点を当てており、折り目は脳内からの生化学的信号に これにより、脳の特定の優先度の高い領域が他の領域よりも良好に接続されることが可能になる。しかし、この研究は、生物学的ではなく物理的なプロセスが主に私たちの脳の折り畳みパターンを決定することを意味します。

しかし、この研究は、 研究者が胎児の初期の脳基盤が不適切に形成され始める無脳症を含む一連の神経発達脳障害の起源を明らかにするためには、脳発達の初期段階を理解することが重要です。

“脳は人間から人間へとまったく同じではありませんが、健康であるためにはすべて同じ大きな折り目を持つべきです”とハーバード大学のポスドクフェローであり、研究の共著者であるJun Young ChungはHarvard Gazetteに語った。 「私たちの研究は、脳の一部が適切に成長しない場合、またはグローバル幾何学が中断された場合、我々は脳の機能不全を引き起こす可能性があり、適切な”