Efek evolusi pada bentuk otak

ringkasan: Bentuk otak berevolusi secara paralel dengan fungsinya sepanjang perjalanan evolusi.

Studi tersebut memeriksa model permukaan 3D otak dari 90 spesies Euarchontoglires, yang memungkinkan para peneliti menganalisis keragaman bentuk otak dan hubungannya dengan fungsi, perilaku, dan lingkungan.

Temuan Utama:

1. Bentuk otak berkembang secara paralel dengan fungsi organ.
2. Model permukaan 3D dari otak 90 spesies Euarchontoglires, termasuk manusia, kera, tikus, tupai, dan hamster, digunakan.
3. Hasil penelitian menunjukkan bahwa otak memperluas wilayah perhatian visual terlebih dahulu sebelum wilayah lain yang terlibat dalam fungsi kognitif yang lebih tinggi, seperti bahasa dan memori, saat beradaptasi dengan lingkungannya.

sumber: Universitas Kedokteran Wina

Hubungan antara struktur dan fungsi otak adalah fokus utama ilmu saraf.

Sebuah studi baru yang dilakukan oleh Medical University of Vienna dengan partisipasi tim mitra internasional menyelidiki evolusi dan hubungannya dengan kemampuan struktur otak manusia dan hewan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa bentuk otak berevolusi secara paralel dengan fungsi organ sepanjang perjalanan evolusi.

Hasil penelitian tersebut dipublikasikan di jurnal terkenal Komunikasi Alam.

Dalam studi tersebut, model permukaan 3D otak dari 90 spesies Euarchontoglires (supraprimata), seperti manusia, kera, primata, mencit, mencit, tupai, dan hamster, diperiksa.

Pemodelan komputer nenek moyang yang sama dan analisis bentuk struktur saraf digunakan untuk membuat representasi umum dari otak.

Untuk pertama kalinya, ini memungkinkan untuk menganalisis keragaman bentuk otak dan hubungannya dengan fungsi, perilaku, dan ekologi, yaitu hubungan antara organisme dan lingkungannya.

Hasilnya menegaskan bahwa bentuk otak telah berevolusi secara paralel dengan fungsi organ selama evolusinya.

“Dengan mengevaluasi pola pertumbuhan yang berbeda, kami dapat mengidentifikasi tujuh kelompok yang berkembang bersama selama perkembangan otak yang sesuai dengan aspek spesifik kemampuan kognitif pada hewan dan manusia,” jelas penulis utama Ernst Schwartz dari Computational Imaging Research Laboratory (CIR) di Departemen Pencitraan dan Terapi Biomedis.Panduan gambar di MedUni Vienna.

Akibatnya, otak beradaptasi dengan lingkungannya dengan memperluas area perhatian visual terlebih dahulu sebelum area lain yang terlibat dalam fungsi kognitif yang lebih tinggi, seperti bahasa dan memori.

Studi ini dilakukan dalam kemitraan dengan para peneliti dari seluruh dunia.

“Penelitian ini tidak akan mungkin terjadi tanpa kolaborasi internasional yang sangat terbuka dan interdisipliner yang mencirikannya. Ini menggabungkan unsur-unsur ilmu saraf, anatomi, paleontologi, dan matematika — dan melibatkan lebih dari selusin laboratorium di seluruh dunia,” kata George Lang, direktur studi.

“Salah satu katalisator untuk pekerjaan ini adalah minat pada plastisitas – pertanyaan mengapa beberapa daerah otak lebih mampu mengatur ulang dirinya sendiri selama sakit daripada yang lain. Kami berharap pemahaman yang lebih baik tentang arsitektur otak akan membantu kami mendapatkan wawasan tentang mekanisme ini. .”

Temuan penelitian juga dapat membantu lebih memahami kesamaan — dan perbedaan — karakteristik hewan dan manusia.

Tentang berita penelitian ini Evolutionary Neuroscience

pengarang: Karen Kirchbichler
sumber: Universitas Kedokteran Wina
komunikasi: Karin Kirschbichler – Universitas Kedokteran Wina
gambar: Gambar dikreditkan ke Neuroscience News

Pencarian asli: akses terbuka.
“Evolusi geometri kortikal dan relevansinya dengan fungsi, perilaku, dan lingkunganDitulis oleh Ernest Schwartz dkk. Komunikasi Alam

ringkasan

Evolusi geometri kortikal dan relevansinya dengan fungsi, perilaku, dan lingkungan

Studi dalam neuroanatomy komparatif dan catatan fosil menunjukkan pengaruh outlet sosial dan lingkungan pada morfologi korteks serebral, tetapi sering menyebabkan teori yang bertentangan tentang evolusinya.

Di sini kita mempelajari hubungan antara bentuk korteks serebral dan topografi fungsinya.

Kami membuat representasi geometris korteks serebral gabungan dari 90 Euarchontoglires yang masih ada, termasuk organisme eksperimental yang biasa digunakan. Kami menunjukkan bahwa variasi dalam geometri permukaan berkaitan dengan ekologi dan perilaku spesies, terlepas dari ukuran otak secara keseluruhan.

Sebagai catatan, rekonstruksi bentuk leluhur dari permukaan kortikal dan perubahannya selama perkembangan memungkinkan kita untuk melacak sejarah evolusioner dari ekspansi kortikal lokal, pemisahan fungsi otak yang khas, dan hubungannya dengan perilaku dan kognisi.

Kami menemukan bahwa masing-masing wilayah kortikal mengikuti urutan peningkatan area yang berbeda selama adaptasi evolusioner ke relung sosial dan lingkungan yang dinamis. Korelasi anatomis dari rangkaian peristiwa ini masih diamati pada spesies yang masih ada, dan berhubungan dengan perilaku dan ekologi mereka saat ini.

Kami menganalisis sejarah evolusi yang mendalam dari morfologi permukaan kortikal manusia menjadi komponen spatio-temporal dengan koneksi fungsional yang sangat dapat ditafsirkan, menyoroti pentingnya mempertimbangkan sejarah evolusi daerah kortikal ketika mempelajari anatomi dan fungsinya.