두뇌 대칭은 어떻게 당신의 마음의 작용에 영향을 미칩니 까?

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이러한 스톡 이미지는 대뇌의 왼쪽 대뇌 반구와 오른쪽 대뇌 반구 사이의 두뇌 비대칭을 나타냅니다.
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신경 과학자들은 자폐증 유전자 돌연변이와 자폐증이없는 마우스를 대상으로 다양한 뇌 영역 사이의 흥미로운 대칭성 및 비대칭 성 차이를 확인했습니다. 이 연구의 발표되지 않은 결과는 샌디에고에서 개최 된 2016 년 신경 과학 연차 회의에서 이번 주초 Jacob Ellegood가 발표했습니다.

대뇌의 왼쪽과 오른쪽 반구가 빨간색입니다.
출처 : 생명 과학 데이터베이스 / 위키 미디어 코 몬즈

Ellegood et al. 자폐증 유전자에서 돌연변이가없는 대조군과 비교할 때 '자폐증'마우스가 대뇌 의 왼쪽 반구와 오른쪽 반구 사이에 더 많은 대칭성을 보였다는 사실을 발견했다. 흥미롭게도 '자폐증'마우스는 소뇌 의 왼쪽과 오른쪽 반구 사이에 더 작은 비대칭을 보였다 ( "작은 두뇌"라틴어).

토론토의 마우스 이미징 센터 (Mouse Imaging Center)의 Ellegood와 그의 동료들은 자폐 마우스 두뇌의 3 개 부위를 확인했는데, 오른쪽에는 큰 체적, 왼쪽에는 작은 체액의 불균형이 심했다. 다시, 대뇌 반구는 자폐증 유전자가있는 마우스에서 비정상적으로 대칭 인 것으로 밝혀졌습니다. 뇌 대칭에 대한 이러한 발견은 신경 과학자들에게는 흥미롭고 혼란 스럽다.

즉, 소뇌의 비대칭 성은 연구자들에게 특히 중요합니다. 소뇌 크기와 기능적 연결성이 감정 조절과 주의력과 같은 자폐 관련 기능과 관련이 있다는 연구 결과가 많습니다.

이 선을 따라, 이전의 연구는 자폐증 스펙트럼 장애 (ASD)를 가진 사람이 비정형 인 대뇌 피질의 오른쪽 반구에서 더 많은 언어를 처리하는 경향이 있음을 보여주었습니다. 가설 적으로, 대뇌의 오른쪽으로의 언어 처리의 변화는 소뇌의 왼쪽과 오른쪽 반구 내 (및 사이)의 구조 또는 연결의 결함을 보상 할 수있는 방법 일 수 있습니다.

"소총이하는 일이 무엇이든간에, 그것은 많은 것을하고 있습니다."

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소뇌의 왼쪽과 오른쪽 반구가 빨간색입니다.
출처 : 생명 과학 데이터베이스 / 위키 미디어 코 몬즈

아래는 대뇌의 반구와 소뇌의 양쪽 반구 사이의 역동적 인 관계에 대한 간략한 요약과 몇 가지 용어입니다.

1504 년 레오나르도 다 빈치 (Leonardo da Vinci)는 인간 두뇌의 왁스 주조물을 만들고 더 큰 대뇌 반구 밑에 깔끔하게 자리 잡은 두 개의 작은 "작은"두뇌 반구를 발견 한 후에 소뇌 라는 용어를 만들어 냈습니다 .

소뇌대뇌 의 자매 단어이며 "소뇌와 관련이 있거나 소뇌에 위치하고 있음을 의미합니다."대뇌에는 두 개의 대뇌 반구가 있고 (왼쪽 두뇌 – 오른쪽 뇌) 소뇌에는 두 개의 소뇌 반구가 있습니다 (왼쪽과 오른쪽). .

소뇌의 왼쪽 반구는 대뇌의 오른쪽 반구와 함께 몸의 왼쪽 근육 운동을 미세 조정하고 제어합니다. 반대로 소뇌의 오른쪽 반구는 대뇌의 왼쪽 반구와 함께 작용하여 몸의 오른쪽 근육 운동을 미세 조정하고 제어합니다.

Courtesy of Larry Vandervert
소뇌 및 대뇌 피질의 이러한 뉴런 카운트는 Lent, R., et al., 2012에 의한 연구를 기반으로합니다.
출처 : Larry Vandervert의 의례

비록 소뇌가 뇌 부피의 10 %에 불과하지만, 소뇌 반구는 뇌의 전체 뉴런의 50 % 이상을 차지합니다. 이러한 불균형 한 뉴런의 분포를 기반으로, 20 세기의 신경 과학자였던 Richard Bergland와 신경 외과의, The Fabric of Mind (바이킹) 저자는 종종 "소뇌가 무엇인지 정확히 알지 못합니다. 하기. 그러나 그것이 무엇이든, 그것은 그것을 많이하고 있습니다. "

역사적으로, 전문가들은 소뇌가 균형, 부드럽게 움직이는 모터 제어, 미세 조정 된 근육 협응과 같은 '생각할 수없는'기능을 주로 담당한다고 생각했습니다. 그리고 그들은 사회적 지능, 논리학, 언어학, 창의력 등인지 기능의 통제가 전적으로 대뇌 피질에 자리 잡고 있다고 믿었습니다. 이 관점은 빠르게 진화하고 있습니다.

많은 사고 지도자들은 이제 소뇌가 많은인지 능력과 창의적 능력뿐만 아니라 우리와 주변 세계와의 감정적 상호 작용의 조절에 중추적 인 역할을한다고 믿고 있습니다.

"생각의 장애 (Dysmetria of Thought)"란 무엇입니까?

최근 하버드 의과 대학의 신경 학자 Jeremy Schmahmann은 소뇌의 양쪽 반구 내의 특정 부위에 운동 장애와 소뇌 손상을 입은 환자들과 긴밀히 협력 해왔다.

매사추세츠 종합 병원에서의 연구를 통해 Schmahmann은 "생각의 디스코 메리아 (Dysmetria of Thought)"라는 이론을 개발했습니다. 이것은 기본적으로 소뇌가 근육 운동을 미세 조정하는 것과 같은 방식으로인지 능력을 미세 조정한다는 가설입니다. Schmahmann은 소뇌의 특정 "미세 영역"에 기능적 손상이있을 때 특정 방식으로 대뇌 마음의 작용에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다.

다음은 Schmahmann의 YouTube 동영상으로 자신의 "Dysmetria of Thought"가설을 설명합니다.

소뇌 및 대뇌 반구의 측 방향화 된 기능에 기초하여, 대뇌 피질과의 소뇌 구조 및 기능적 연결성의 변화가 누군가의 마음의 구조에 중대한 영향을 미친다 고 추측 할 수있다.

예를 들어 2016 년 9 월 밀라노의 Vita-Salute San Raffaele University의 신경 과학부의 Maria Assunta Rocca는 왼쪽 소뇌 반구의 회백질 양이인지 기능 수준을 예측하는 데 기여한 미공개 연구 결과를 발표했습니다 특정 구술 및 주의력 테스트에서. (나는이 소견에 대해 " Psychology Today 블로그 게시물,"당신의 왼쪽 소뇌 반구가인지에 역할을 할 수 있음 "에서 썼습니다.)

샌디에고 캘리포니아 대학 (University of California, San Diego) 신경 과학부의 연구원에 의한 2008 년 연구에 따르면 정상적인 언어 기술을 개발하지 못한 자폐아 아동의 좌뇌 및 우뇌 뇌 반구의 측 방향 기능에 차이가 있음이 밝혀졌습니다. 기능적 자기 공명 영상 (ASM)이없는 대조군과는 달리, 기능적 자기 공명 영상 (fMRI)은 2 ~ 3 세 아동의 언어에 대한 두뇌 활동 패턴의 측면이 다르다는 것을 보여주었습니다.

예를 들어, UCSD 신경 과학자들은 자폐아 아이들이 취침 시간 이야기를 들었을 때 왼쪽보다 대뇌의 오른쪽에 더 많은 활동을 보였다는 것을 발견했습니다. 자폐증이없는 어린이는 뇌의 왼쪽에서 문법과 어휘를 더 많이 처리한다고합니다.

"소총 충분한 신용을 얻지 않는다"

Ellegood는 2016 년 발표에 대한 최근 성명에서 "소뇌는 충분한 신용을 얻지 못했다"고 말했다. 소뇌에 대한 다른 연구 결과에 따르면 소뇌의 뇌량은 자폐증의 유전 모델을 가진 쥐에서 비정상적으로 작거나 비정상적으로 크다는 것이 밝혀졌다.

2 년 전, 워싱턴 DC에서 개최 된 2014 년 신경 과학 협회 (Society for Neuroscience meeting)에서 연구자들은 소뇌의 푸르 키 녜 세포와 ASD를 연결하는 미발표 결과를 발표했습니다. (나는 Psychology Today 블로그 포스트에서이 연구를보고했다. "어떻게 소뇌에서 Purkinje 세포가 자폐증과 관련이 있는가?")

Purkinje 세포 부피의 감소를 보여주는 뇌 샘플의 사후 연구를 통해 ASD를 가진 인간에서 소뇌 이상이 발견되었습니다. 지난 몇 년 동안 여러 연구가 인간과 마우스 두뇌에서이 현상을 확인했습니다.

Purkinje 세포 (소뇌에서 가장 큰 뉴런)의 수를 줄이는 것은 인간 자폐증 두뇌에 대한 사후 연구에서 ASD의 가장 일관된 특징 중 하나입니다. Purkinje 세포는 소뇌에서 신경 신호의 기본 출력을 대표하고 대뇌 피질의 왼쪽과 오른쪽 반구의 다양한 지역과 연결 정교한의 연결 전망을 가지고 있습니다.

자폐증 스펙트럼 장애에서 뇌는 꾸준히 소뇌에서 돌출 된 하나의 축색 돌기가 있고 소뇌에서 무한한 수의 대뇌 뇌 영역으로의 연결성을 생성하는 푸르 키 녜 세포에 결함이 있음을 보여줍니다.

대칭 및 비대칭에 대한 더 많은 연구가 필요합니다. 4 가지 뇌 반구의 차이점

이 기초적인 스케치는 대뇌와 소뇌에서 뇌 반구의 끊임없이 변화하는 상호 연결이 어떻게 인간 마음의 작용에 영향을주는 피드백 루프를 만들 수 있는지를 보여줍니다.
출처 : 2009 년경 Christopher Bergland의 사진 및 일러스트.

Ellegood는 그와 그의 동료들은 대뇌의 대칭과 다른 뇌 영역의 비대칭이 자폐증에 수반되는 이유에 관해 명확하지 않다고 말합니다. 한 가지 가능성은 기능적 비대칭 성이 뇌의 한쪽면에 크게 의존하는 기술이나인지 능력의 규칙적인 실행에서 기인한다는 것입니다.

엘레그도는 성명서를 통해 "분명히 인간 인구에서 당신이 저글링을하면 음악을 연주하면 머리 부분이 커진다"고 말했다. Ellegood와 동료들은 이미 많은 실험 동물에게 행동 테스트를 실시하고 더 많은 연구를 계획하고있다. 앨버트 바슨 (Albert Basson)은 성명서에서 "구조적 비대칭을 행동과 일치시키는 것은 흥미로울 것"이라고 말했다.

King 's College London의 Basson 연구실은 Ellegood와 대뇌 – 소뇌 연결과 관련된 다른 자폐증 관련 연구와 협력합니다. Basson 은 CHD7 유전자가 소뇌의 발달에 중요한 역할을 정확히 지적했다. 그는 현재 소뇌 및 전두엽 피질 발달에서 CHD7의 다양한 기능과 기전을 연구하고있다. 이 흥미 진진한 주제에 대한 최신 소식을 기다리십시오!

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