Частта в мозъка, отговорна за самосъзнанието, се определя преди раждането

Екип от Националния музей на природните науки в Мадрид, Испания, под ръководството на Емилиано Брунер представя проучване, което показва, че прекунеусът (стратегическа област в мозъка, отговорна за самосъзнанието, възприятието на тялото, автобиографичната памет и формирането на идентичността) достига окончателната си форма и размери преди навършването на три години. В тази част на мозъка индивидуалните различия, които са ясно изразени сред възрастните, са напълно забележими веднага след раждането, а това е знак, че са резултат от генетични или пренатални фактори. Това е първото проучване, в което развитието на тази област в мозъка се разглежда от раждането до зрялата възраст.

Прекунеусът, който ни прави хора

Прекунеусът е разположен между двете мозъчни полукълба и е ключов участък по отношение на няколко сложни процеса като въображението, съзнанието и самоизграждането.

„Горната част обединява соматичната (телесна, отнасяща се до физическите функции, усещания и структури в организма) и визуална информация, за да разположи тялото в пространствена рамка. Долната част свързва информацията от горната с епизодичната памет за лични преживявания. Тези две области се отличават с различните си функции и връзки и затова е толкова важно да се изучават поотделно и независимо една от друга, тъй като включват различни процеси“, коментира водещият автор на изследването палеоневробиологът д-р Емилиано Брунер. Отбелязва още и това, че прекунеусът представлява фундаментален кортикален елемент, който позволява на учените да разберат как възникват уникалните когнитивни способости на човека.

„Прекунеусът все още е неуловим елемент на мозъка като в същото време е ключов за менталното визуализиране, за съзнанието и самоконтролирането. Той е резултат от антеропостериорен функционален гредиент, приобщаващ визуално-пространствената рамка с епизодичната памет и автоноетични проекции. Тялото се използва като вид метрична единица за „пътуване“ през физически, хронологични, мнемонични и социални пространства. То е като „хомункулуса“, който хвърляме в Google Maps, за да изследваме виртуална среда и да бягаме през въображаеми пикселни пейзажи“, казва д-р Брунер.

Проучването

Работата на екипа проследява за първи път развитието на прекунеуса от раждането до зряла възраст. Резултатите са публикувани в списанието Cerebral Cortex.

Учените провеждат изследването с помощта на магнитно-резонансна томография (МРТ) и морфометричен анализ на 220 души – от новородени до млади хора.

Проучването на екипа показва, че прекунеусът не е организиран равномерно, а структурата му следва две основни оси:

• надлъжна ос – комбинира соматична и визуална информация
• вертикална ос – интегрира тази информация с паметта и съзнанието

Именно тази анатомична сложност обяснява защо определят прекунеуса като център в мозъчната мрежа и защо променливостта му между индивидите може да има последици за сложни процеси като въображението и самосъздаването. Тъй като е в центъра на цялата мозъчна мрежа и по отношение на връзките, и по отношение на когнитивните способности, затова и разбирането на морфологията и функцията му е от съществено значение.

Резултатите

Промените в размера на прекунеуса са най-значими в периода между раждането и 3-годишна възраст. И това се дължи не на опит или учене, а най-вече на генетични фактори и пренаталното развитие. Изводът, който учените правят, е, че всеки човек се ражда с прекунеус, който вече наподобява пропорциите на възрастен. Това може да повлияе на осъзнаването на тялото или автобиографичната памет, но все още не е известно как се превръща в когнитивни различия.

„Поразителното е, че тези разлики не се появяват докато растем, а по-скоро се определят от генетични фактори и вътрематочни процеси. Можем да кажем, че идваме на бял свят с практически завършен прекунеус, тоест анатомичните карти се раздават още преди раждането, но това не изключва възможността функциите му да бъдат развити или тренирани по-късно“, разяснява д-р Емилиано Брунер.

Д-р Бунер припомня, че преди настоящото изследване той и екипът му извършват друго, при което акцентът е върху промените на прекунеуса по време както на нормалното стареене, така и при наличието на болестта на Алцхаймер. При него учените използват мозъците на 39 души с потвърдена болест на Алцхаймер след смъртта им, които получават от тъканната банка BT-CIEN. Сравняват ги с контролна група от мозъците на 42 възрастни хора без когнитивни нарушения от проекта Vallecas, проследявани в продължение на десетилетия.

Анализът показва, че при нормално остаряване в горната част на прекунеуса сулкусите (вдлъбнатини) са по-отворени в резултат на загуба на тъкан, докато в долната част той прогресивно намалява по размер. При хората с Алцхаймер обаче това намаляване е по-изразено и съседната мозъчна тъкан прогресивно я обгръща.

Това, че прекунеусът е сред най-уязвимите области в ранния стадий на развитието на болестта на Алцхаймер, е добре известно на научната общност, но изследването на испанските учени описва за първи път подробно как формата и анатомичната му организация варират в сравнение с нормалното стареене. Така става ясно защо еволюционното разширяване на тази област в мозъка на хората е особено чувствително към невродегенерация.

Д-р Емилиано Брунер, който изучава над 25 години еволюцията на човешкия теменен лоб, казва още, че прекунеусът ни прави хора, тъй като интегрира тялото във физическо, хронологично, мнемонично и социално пространство и има принос към спомените и прогнозите за бъдещето, към визуалното изображение и възприятието затова кои сме. Палеоневрологичните доказателства (получават се след реконструкция на мозъка на изчезнали видове от вътрешната кухина на черепа) показват, че при Homo sapiens тази област на мозъка се е разширила.