Бороздки являются одними из самых визуально поразительных признаков мозга, придающих ему характерную форму грецкого ореха. Бороздки, как глубокие каньоны, сдавлены горными хребтами, извилинами. Эволюция мозга млекопитающих замечательна своим постепенным образованием трещин, все более замысловатым и сложным ландшафтом извилин и бороздок, переплетающихся в почти равномерном порядке. Эволюционные давления, стоявшие за этим развитием, вероятно, связаны с возрастающей поверхностью кортикального плаща. Так как его размер продолжал увеличиваться на всем протяжении эволюции млекопитающих, «гладкому» мозгу потребовался бы все больший и больший черепной свод и, следовательно, все больший и больший череп. Представьте существо с головой размером с кита, водруженной на человеческом теле. Может быть, сообразительное, но не очень подвижное и не очень симпатичное. Вместо этого обреченного на провал чернового варианта эволюция предложила метод уплотнения очень большой кортикальной поверхности внутри головы человеческого размера, так сказать. Метод состоял в том, чтобы отойти от гладкой кортикальной поверхности и вместо этого сморщить ее и сделать на ней складки, как у грецкого ореха. Оригинальный метод, достойный патента, но пришедший от телеологически действующих «вслепую» сил мутации и естественного отбора.
Но что происходит с грецким орехом, когда мы стареем? Эта тема была указана на одном стенде, показывавшем уменьшение глубины бороздок при нормальном старении. Исследование, проведенное в Университете Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University) и Национальном институте старения, использует изысканную методологию, изначально разработанную для изучения почвы и примененную в этом исследовании мозга. Междисциплинарное перекрестное оплодотворение в своем самом лучшем случае – и самом далеко идущем! Оказывается, что бороздки, промежутки между кортикальными извилинами, становятся более неглубокими, когда мы стареем. Это означает атрофию прилегающей кортикальной ткани. Представьте каньон, который со временем становится менее и менее глубоким в результате постепенной эрозии прилегающих скал. Изысканное исследование, приводящее к неожиданному открытию, но это еще не все. Исследование показало, что обмельчание бороздок далеко не однородно. Оно особенно выражено в теменной и затылочной областях правого полушария. В отличие от этого бороздки левого полушария демонстрируют меньшие изменения с возрастом.
Я перешел к другому исследованию MRI стареющего мозга. Авторы исследования были из Австралии, одного из самых любимых мною мест на земле, поэтому я был рад, что их работа была представлена. В центре исследования был островок головного мозга, филогенетически старая область (скорее «палеокортикальная», чем «неокортикальная»), скрытая глубоко на дне каньона, образованного лобными, височными и теменными долями. Функция островка остается отчасти загадкой настолько, что во многих руководствах по нейроанатомии и нейронауке любое упоминание об островке заметно главным образом своим отсутствием. Традиционно считается, что островок вовлечен в объединение обоняния и вкусовых ощущений. Но его стратегическое местоположение и предполагает, что он вовлечен в гораздо большее, может быть, в объединение информации о теле организма и его внутренних состояниях и, возможно, в установление ее связи с информацией о внешнем мире. Австралийский стенд показал, что количество серого вещества мозга в островке левого полушария особенно не изменяется со временем, в то время как в правом полушарии оно значительно снижается с возрастом.
Следующий стенд, привлекший мое внимание, был из Японии. Это было исследование MRI стареющего мужского мозга, которое использовало морфометрию воксел. «Воксел» для нейровизуализации – это то же самое, что «пискел» для телевизионного экрана – минимальный пространственный элемент анализа. Существование такого элемента позволяет проводить все виды количественных анализов данных мозговизуализации. Вы можете, например, вычислить количество воксел, содержащихся в изображении отдельной мозговой структуры, и посредством этого выразить ее размер в виде числа. Именно это сделали японские ученые, сравнивая размеры различных мозговых структур на четвертом, пятом и шестом десятке жизни. Уменьшение размера с возрастом очевидно в нескольких нейронных структурах, и оно начинается раньше в правом полушарии, чем в левом. В правом полушарии уменьшение серого вещества становится очевидным на четвертом десятке жизни и затрагивает ряд структур в течение пятого десятка. В левом полушарии уменьшение начинается только на пятом десятке.
Другой стенд был посвящен старению и депрессии. Исследования MRI пожилых индивидов, подверженных депрессии, показывают уменьшение размера лобных долей и правого (но не левого) гиппокампа, структуры, тесно связанной с памятью, даже если она не является местом хранения фактических воспоминаний.