Модель, сделанная на 3D принтере, показывает, как формируются извилины человеческого мозга

3D-печать позволяет решать древний, но актуальный вопрос формирования борозд коры головного мозга, влияющих на умственные способности. Созданная с помощью 3D-принтера модель базируется на снимках МРТ «гладкого» мозга эмбриона, может повторить процесс роста этого главнейшего органа. Материалами для создания послужили различные мягкие гели.

Проект демонстрирует, что борозды и извилины в мозге человека, а также прочих млекопитающих возникают из-за физического процесса роста, а не влияния биологических факторов. Результаты исследования могут быть полезны в процессе диагностики и даже терапии ряда неврологических расстройств, среди которых заболевание Альцгеймера, аутизм и шизофрения.

Доказано, что кора мозга имеет глубокие борозды и складки. Но вначале развития он отличается гладкостью, а появление борозд происходит на двадцатой неделе беременности. Интересно, что длится этот процесс может до полутора лет.

Давно ученные доказали, почему борозды покрывают мозг приматов, слонов, дельфинов и свиней. Таким образом он, увеличиваясь в размере, умещается в небольшом объеме черепной коробки. Этот процесс свидетельствует о наличии большего количества нейронов, то есть когнитивные и интеллектуальные способности такого существа выше.

Формирование борозды коры головного мозга с помощью технологий 3D печати
3D-печатная реалистичная модель роста мозга доказывает, что при наличии ряда серьезных молекулярных процессов основная причина появления борозд на коре мозга кроется в «элементарной механической нестабильности», то есть сжатии и изгибании.

Каждый слой 3D-печатного мозга был изготовлен из отдельного мягкого слоя, расширение которого при погружении в раствор происходит под разными углами. Модель, растущая неравномерно, была создана специально для имитации того, как развивается мозг человека.

Исследователи заметили, что при погружении в раствор во внешнем слое модели всего за пару минут произошло расширение, а затем последовало механическое сжатие. В итоге появились борозды и складки, по форме и размеру напоминающие те, что развиваются в реальности.


Получив понимание того, как образуются извилины, можно диагностировать и продвинуться дальше в терапии расстройств, возникающих по причине неправильного формирования мозга.

Источник
Поделиться: