神经进化证据表明,灵长类动物的大脑形状具有普遍的碎形.
Yujiang Wang1,2,3, Karoline Leiberg1, Nathan Kindred2
1CNNP Lab (https://www.cnnp-lab.com), School of Computing, Newcastle University, Newcastle upon Tyne, United Kingdom.
eLife
|September 30, 2024
概括
所有灵长类的大脑皮层都具有普遍的碎形形状,无论大小或物种如何. 这一发现为精确测量大脑形态及其随着年龄的变化提供了一种新的方法.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 比较解剖学的比较解剖学
- 数学生物学 数学生物学
背景情况:
- 大脑皮层形态在物种之间表现出显著的多样性.
- 了解皮层折叠的基本原理仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 提供灵长类动物皮层形状的通用多尺度描述.
- 为哺乳动物皮层建立一个共同的形态测量轨迹.
- 为了实现大脑形态学的精确,规模依赖的量化.
主要方法:
- 对11种灵长类动物皮层折叠模式的分析.
- 开发一个无尺度的形态模型.
- 与70多种其他哺乳动物物种的数据进行比较.
主要成果:
- 所有灵长类的皮层都接近一个单一的原型碎形形状 (碎形维度d = 2.5).
- 在折叠合并过程中,皮层形状遵循一个共同的无尺度形态测量轨迹.
- 确定了老化对大脑形态的规模依赖性影响,在2毫米尺度下增加了效果大小.
结论:
- 大脑皮层的形状是由普遍的碎形原理所支配的.
- 这种框架允许在不同尺度上更准确地量化大脑形态.
- 这些发现可能会导致神经疾病的生物标志物得到改善.
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