Еволюція мозолистого тіла: відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
[неперевірена версія][неперевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
ЮляН (обговорення | внесок)
вікіфікація
Мітка: перше редагування
 
ЮляН (обговорення | внесок)
Немає опису редагування
Рядок 1: Рядок 1:
== Еволюція мозолистого тіла ==
= Еволюція мозолистого тіла =
=== Мозолисте тіло === (лат. ''corpus callosum'') – унікальна структура головного мозку (ГМ) виключно плацентарних ссавців, яка з'єднує його ліву та праву півкулі. Завдяки більш ніж 200 млн аксональних відростків у межах півкуль та між ними, МТ вважають найбільшою стурктурою ГМ, утвореною білою речовиною [1], [2].
'''Мозолисте тіло''' (лат. ''corpus callosum'') – унікальна структура головного мозку (ГМ) виключно плацентарних ссавців, яка з'єднує його ліву та праву півкулі. Завдяки більш ніж 200 млн аксональних відростків у межах півкуль та між ними, мозолисте тіло вважають найбільшою стурктурою ГМ, утвореною білою речовиною <ref name=":0">{{Cite news|title=One hundred million years of interhemispheric communication: the history of the corpus callosum|url=http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-879X2003000400002&lng=en&tlng=en|work=Brazilian Journal of Medical and Biological Research|date=2003-4|accessdate=2019-04-09|issn=0100-879X|doi=10.1590/S0100-879X2003000400002|pages=409–420|volume=36|issue=4|first=F.|last=Aboitiz|first2=J.|last2=Montiel}}</ref> <ref name=":1">{{Cite news|title=How does the corpus callosum mediate interhemispheric transfer? A review|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0166432811003287|work=Behavioural Brain Research|date=2011-9|accessdate=2019-04-09|doi=10.1016/j.bbr.2011.04.018|pages=211–221|volume=223|issue=1|language=en|first=Lisette J.|last=van der Knaap|first2=Ineke J.M.|last2=van der Ham}}</ref>.

Перші дослідження походження мозолистого тіла
'''Зміст'''
Вперше мозолисте тіло було описане Оуеном у 1836 році, який помітив наявність у неплацентарних тварин добре розвинутої дорзальної чи гіпокампальної комісури, розташованої під гіпокампом. Оуен вважав, що мозолисте тіло є унікальною особливістю плацентарних ссавців, оскільки дорзальна комісура походить переважно з гіпокампа, тоді як мозолисте тіло не має жодного відношення до гіпокампа. Відсутність будь-якого типу зачатку мозолистого тіла у неплацентарних ссавців може свідчити про раптове виникнення в ході еволюції мозолистого тіла за відсутності його предкових структур. Проте, таке походження не відповідає концепції Дарвіна про еволюцію, шляхом накопичення малих варіацій. Навіть Хакслі, прибічник концепції градуалістичної еволюції, визнав, що походження мозолистого тіла було головним стрибком в еволюції. 1865 року Оуелу, Флаверу та Сміту не вдалось підтвердити, що мозолисте тіло плацентарних ссавців та дорзальна комісура у сумчастих, є гомологічними. Це спостереження не заперечує концепцію градуалістичного походження мозолистого тіла, оскільки деякі волокна неокортексу можуть проходити через гіпокампальну комісуру у сумчастих.

Мутації, які, можливо, спричинили відсутність мозолистого тіла є нетиповими. І якщо ця структура не мала адаптивного значення, її можна було б знайти у лініях плацентарних тварин, які втратили мозолисте тіло. Таким чином, відкритим лишається питання про адаптивну властивість найбільшого волокнистого тракту нервової системи плацентарних ссавців. (1)
# Перші дослідження походження мозолистого тіла.
Мозолисте тіло перших ссавців.

У ході еволюції нижчих ссавців (круглороті, риби, рептилії) спостерігався жорсткий відбір системи, яка здійснювала б передачу імпульсів між півкулями ГМ. Існувало два шляхи, якими міжпівкулеві волокна могли проходити вздовж серединної лінії та комісури гіпокампа. Один шлях, характерний для однопрохідних яйцекладних та сумчастих ссавців, представлений великою кількістю аксонів, які йдуть до іншої півкулі через передню комісуру. Проте, цей шлях має недолік: внаслідок великої відстані від дорзально розташованої кори ГМ до вентрально розташованої передньої комісури, яку мають пройти фібрили, може виникати збій у передачі імпульсів між півкулями, особливо у видів ссавців з великим ГМ. Тому, у сумчастих ссавців, таких як кенгуру, кортикальні фібрили між півкулями утворюють так звані «пучкові аберанти», які виходять із субкортикальної білої речовини, і йдуть вздовж внутрішньої капсули, сягаючи після цього, передньої комісури, таким чином, значно скорочуючи шлях пролягання. Найбільш ефективний шлях зв’язку півкуль виник у плацентарних ссавців з появою мозолистого тіла. Останні дослідження підтверджують, що отногенетично та філогенетично, мозолисте тіло походить від гіпокампальної комісури та поступово від’єднується від неї, виходячи дорзально до місця утворення гіпокампа. Так аксони проходять набагато меншу відстань між півкулями, аніж проходили б, пролягаючи вентрально через передню комісуру. Тому міжпівкульні комісури забезпечують інтеграцію сенсорних ділянок обох півкуль кори ГМ нижчих хребетних, тоді як мозолисте тіло у плацентарних ссавців виникло як стратегія для мінімізації часу та попередження помилок передачі імпульсів між півкулями. (2) (3)
Мозолисте тіло плацентарних ссавців.
# Мозолисте тіло перших ссавців.
# Мозолисте тіло плацентарних ссавців.
Найбільш ефективний шлях зв’язку півкуль виник у плацентарних ссавців з появою мозолистого тіла. Останні дослідження підтверджують, що отногенетично та філогенетично, мозолисте тіло походить від гіпокампальної комісури та поступово від’єднується від неї, виходячи дорзально до місця утворення гіпокампа. Так аксони проходять набагато меншу відстань між півкулями, аніж проходили б, пролягаючи вентрально через передню комісуру. Тому міжпівкульні комісури забезпечують інтеграцію сенсорних ділянок обох півкуль кори ГМ нижчих хребетних, тоді як мозолисте тіло у плацентарних ссавців виникло як стратегія для мінімізації часу та попередження помилок передачі імпульсів між півкулями. Мозолисте тіло плацентарних ссавців, які мають невеликий неокортекс, наприклад, комахоїдні (Eulipotyphla), рукокрилі (Chiroptera) та тенрекові (Afrosoricida), представлене дуже малою структурою, розташованою над гіпокампальною комісурою, та, ймовірно, подібна до такої у сумчастих ссавців. Більше за розміром мозолисте тіло характерне для видів з більшим неокортексом, таких як гризуни та примати. На відміну від сумчастих ссвавців, у яких першою утворюється передня комісура, а за нею "пучкові аберанти" та гіпокампальна комісура, у ГМ плацентарних ссавців першою утворєються передня комісура, далі гіпокампальна і, зрештою, мозолисте тіло. Такі особливсті розвитку міжпівкулевих комісур свідчать про залучення еволюції мозолистого тіла до зміни напрямку росту кортикальних аксонів від передньої комісури до гіпокампальної. (4) (5)
Мозолисте тіло та статевий диморфізм.
# Мозолисте тіло та статевий диморфізм.
# Вікові зміни мозолистого тіла.
Перші дослідження взаємозв'язку статевого диморфізму та розвитку мозолистого тіла були проведені 1997 року Бішопом та Вейлстеном. Дослідники виявили, що, всередньому, самці мають більший головний мозок, ніж самки, та більший розмір і довжину мозолистого тіла (42,55 мм - у самців та 35,78 мм - у самок).

Товщина та розмір валика мозолистого тіла, навпаки, більша у самок. А оскільки відростки первинної зорової кори, тімяної кори, верхньої височної борозди та потиличної зони кори проходять через валик, можливі гендерні відмінності у латералізації зорово-просторових функцій. Тобто більший за розміром валик мозолистого тіла поєднує більшу кількість відростків, і, таким чином, кількість міжпівкулевих відростків корелює обернено пропорційно до латераралізації функцій.
====== '''Перші дослідження походження мозолистого тіла''' ======
Сучасні дослідження також підтверджують існування статевого диморфізму внаслідок впливу статевих гормонів на розвиток мозолистого тіла під час пренатального розвитку. Мозолисте тіло, як найбільша структура, що з’єднує обидві півкулі, також знаходиться під впливом фізіологічних та патологічних змін, що виникають у кортикальних та субкортикальних ділянках ГМ. Таким чином, на різні ділянки мозолистого тіла можуть впливати різні ділянки мозку, адже майже всі комісури, що з’єднують протилежні зони півкуль, проходять через мозолисте тіло. (6) (7) (8) (9)
Вперше мозолисте тіло було описане Оуеном у 1836 році, який помітив наявність у неплацентарних тварин добре розвинутої дорзальної чи гіпокампальної комісури, розташованої під гіпокампом. Оуен вважав, що мозолисте тіло є унікальною особливістю плацентарних ссавців, оскільки дорзальна комісура походить переважно з гіпокампа, тоді як мозолисте тіло не має жодного відношення до гіпокампа. Відсутність будь-якого типу зачатку мозолистого тіла у неплацентарних ссавців може свідчити про раптове виникнення в ході еволюції мозолистого тіла за відсутності його предкових структур. Проте, таке походження не відповідає концепції Дарвіна про еволюцію, шляхом накопичення випадкових мутацій. Навіть Хакслі, прибічник концепції градуалістичної еволюції, визнав, що походження мозолистого тіла було головним стрибком в еволюції. 1865 року Оуелу, Флаверу та Сміту не вдалось підтвердити, що мозолисте тіло плацентарних ссавців та дорзальна комісура у сумчастих, є гомологічними. Це спостереження не заперечує концепцію градуалістичного походження мозолистого тіла, оскільки деякі волокна неокортексу можуть проходити через гіпокампальну комісуру у сумчастих. Мутації, які, можливо, спричинили відсутність мозолистого тіла є нетиповими. І якщо ця структура не мала адаптивного значення, її можна було б знайти у лініях плацентарних тварин, які втратили мозолисте тіло. Тому досі відкритим лишається питання про адаптивну властивість найбільшого волокнистого тракту нервової системи плацентарних ссавців <ref name=":0" />.
Вікові зміни мозолистого тіла ссавців.

Напрямок розвитку ділянок мозолистого тіла є нерівномірним. Кожна його ділянка значно збільшується за розміром переважно в перші кілька місяців після народження, не залежно від статі. Вік кожної ділянки мозолистого тіла досягає індивідуального максимуму: близько 16 років – для самок та 17 років – для самців. Зменшення кількості фібрил мозолистого тіла (до 75%)плацентарних ссавців протягом перинатального періоду зумовлене зниженням процесу мієлінізації, залежно від віку організму.
====== '''Мозолисте тіло перших ссавців''' ======
Проте, з часом деякі аксони мозолистого тіла здатні знову перетинати ту ж півкулю вже через передню комісуру, таким чином, прокладаючи шлях для заселення нових зон ГМ вищого порядку. Тому зміна морфології мозолистого тіла, статеві й вікові змін, можуть лягти в основу ключових показників для діагностики хвороб ГМ, часу їх виникнення та розвитку.
У ході еволюції нижчих ссавців (круглороті, риби, рептилії) спостерігався жорсткий відбір системи, яка здійснювала б  передачу імпульсів між півкулями ГМ. Існувало два шляхи, якими міжпівкулеві волокна могли проходити вздовж серединної лінії та комісури гіпокампа. Один шлях, характерний для однопрохідних яйцекладних та сумчастих ссавців, представлений великою кількістю аксонів, які йдуть до іншої півкулі через передню комісуру. Проте, цей шлях має недолік: внаслідок великої відстані від дорзально розташованої кори ГМ до вентрально розташованої передньої комісури, яку мають пройти фібрили, може виникати збій у передачі імпульсів між півкулями, особливо у видів ссавців з великим ГМ. Тому, у сумчастих ссавців, таких як кенгуру, кортикальні фібрили між півкулями утворюють так звані «пучкові аберанти», які виходять із субкортикальної білої речовини, і йдуть вздовж внутрішньої капсули, сягаючи після цього, передньої комісури, таким чином, значно скорочуючи шлях пролягання <ref name=":1" /> <ref>{{Cite book|url=https://direct.mit.edu/books/book/2842/chapter/76937/commentary-2-1-complexity-of-human|title=Commentary 2.1 Complexity of Human Interhemispheric Connections|date=2003|editor-last=Zaidel|editor-first=Eran|editor2-last=Iacoboni|editor2-first=Marco|series=The Parallel Brain|publisher=The MIT Press|language=en|doi=10.7551/mitpress/5233.003.0008.|isbn=9780262286602}}</ref>.
(1) (9) (10) (11)

====== '''Мозолисте тіло плацентарних ссавців''' ======
Найбільш ефективний шлях зв’язку півкуль виник у плацентарних ссавців з появою мозолистого тіла. Останні дослідження підтверджують, що отногенетично та філогенетично, мозолисте тіло походить від гіпокампальної комісури та поступово від’єднується від неї, виходячи дорзально до місця утворення гіпокампа. Так аксони проходять набагато меншу відстань між півкулями, аніж проходили б, пролягаючи вентрально через передню комісуру. Тому міжпівкульні комісури забезпечують інтеграцію сенсорних ділянок обох півкуль кори ГМ нижчих хребетних, тоді як мозолисте тіло у плацентарних ссавців виникло як стратегія для мінімізації часу та попередження помилок передачі імпульсів між  півкулями. Мозолисте тіло плацентарних ссавців, які мають невеликий неокортекс, наприклад, комахоїдні (Eulipotyphla), рукокрилі (Chiroptera) та тенрекові (Afrosoricida), представлене дуже малою структурою, розташованою над гіпокампальною комісурою, та, ймовірно, подібна до такої у сумчастих ссавців. Більше за розміром мозолисте тіло характерне для видів з більшим неокортексом, таких як гризуни та примати. На відміну від сумчастих ссвавців, у яких першою утворюється передня комісура, а за нею "пучкові аберанти" та гіпокампальна комісура,  у ГМ плацентарних ссавців першою утворєються передня комісура, далі гіпокампальна і, зрештою, мозолисте тіло. Такі особливсті розвитку міжпівкулевих комісур свідчать про участь еволюції мозолистого тіла у зміні напрямку росту кортикальних аксонів від передньої комісури до гіпокампальної <ref>{{Cite news|title=Evolution and development of interhemispheric connections in the vertebrate forebrain|url=http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fnhum.2014.00497/abstract|work=Frontiers in Human Neuroscience|date=2014-07-14|accessdate=2019-04-09|issn=1662-5161|pmc=PMC4094842|pmid=25071525|doi=10.3389/fnhum.2014.00497|volume=8|first=Rodrigo|last=Suárez|first2=Ilan|last2=Gobius|first3=Linda J.|last3=Richards}}</ref> <ref>{{Cite news|title=The corpus callosum in primates: processing speed of axons and the evolution of hemispheric asymmetry|url=http://rspb.royalsocietypublishing.org/lookup/doi/10.1098/rspb.2015.1535|work=Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences|date=2015-11-07|accessdate=2019-04-09|issn=0962-8452|doi=10.1098/rspb.2015.1535|pages=20151535|volume=282|issue=1818|language=en|first=Kimberley A.|last=Phillips|first2=Cheryl D.|last2=Stimpson|first3=Jeroen B.|last3=Smaers|first4=Mary Ann|last4=Raghanti|first5=Bob|last5=Jacobs|first6=Anastas|last6=Popratiloff|first7=Patrick R.|last7=Hof|first8=Chet C.|last8=Sherwood}}</ref>.

====== '''Мозолисте тіло та статевий диморфізм''' ======
Перші дослідження взаємозв'язку статевого диморфізму та розвитку мозолистого тіла були проведені 1997 року Бішопом та Вейлстеном. Дослідники виявили, що, всередньому, самці мають більший головний мозок, аніж самки, та більший розмір і довжину мозолистого тіла (42,55 мм у самців та 35,78 мм у самок).

Товщина та розмір валика мозолистого тіла, навпаки, більша у самок. А оскільки відростки нейроныв зорової кори, тімяної кори, верхньої височної борозди та потиличної зони кори проходять через валик,  можливі також гендерні відмінності у латералізації зорово-просторових функцій. Так, більший за розміром валик мозолистого тіла поєднує більшу кількість відростків, і, таким чином,  кількість міжпівкулевих відростків корелює обернено пропорційно до латераралізації функцій.

Підтверджено існування статевого диморфізму внаслідок впливу статевих гормонів на розвиток мозолистого тіла під час пренатального розвитку. Мозолисте тіло, як найбільша структура, що з’єднує обидві півкулі, також знаходиться під впливом фізіологічних та патологічних змін, що виникають у кортикальних та субкортикальних ділянках ГМ. Таким чином, на різні ділянки мозолистого тіла можуть впливати процеси, які відбуваються в різних ділянках ГМ, адже майже всі комісури, що з’єднують протилежні зони півкуль, проходять через мозолисте тіло <ref>{{Cite news|title=Sex-related difference in human white matter volumes studied: Inspection of the corpus callosum and other white matter by VBM|url=http://www.nature.com/articles/srep39818|work=Scientific Reports|date=2017-12|accessdate=2019-04-09|issn=2045-2322|doi=10.1038/srep39818|volume=7|issue=1|language=en|first=Akihiko|last=Shiino|first2=Yen-wei|last2=Chen|first3=Kenji|last3=Tanigaki|first4=Atsushi|last4=Yamada|first5=Piers|last5=Vigers|first6=Toshiyuki|last6=Watanabe|first7=Ikuo|last7=Tooyama|first8=Ichiro|last8=Akiguchi}}</ref> <ref>{{Cite news|title=Sexual Dimorphism in the Human Corpus Callosum: An MRI Study Using the OASIS Brain Database|url=https://academic.oup.com/cercor/article-lookup/doi/10.1093/cercor/bhs253|work=Cerebral Cortex|date=2013-10-01|accessdate=2019-04-09|issn=1047-3211|doi=10.1093/cercor/bhs253|pages=2514–2520|volume=23|issue=10|language=en|first=B. A.|last=Ardekani|first2=K.|last2=Figarsky|first3=J. J.|last3=Sidtis}}</ref> <ref name=":2">{{Cite news|title=Why size matters: Differences in brain volume account for apparent sex differences in callosal anatomy|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1053811913009762|work=NeuroImage|date=2014-1|accessdate=2019-04-09|doi=10.1016/j.neuroimage.2013.09.040|pages=820–824|volume=84|language=en|first=Eileen|last=Luders|first2=Arthur W.|last2=Toga|first3=Paul M.|last3=Thompson}}</ref> <ref name=":3">{{Cite news|title=Correction: Developmental Changes in the Corpus Callosum from Infancy to Early Adulthood: A Structural Magnetic Resonance Imaging Study|url=https://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0133090|work=PLOS ONE|date=2015-07-13|accessdate=2019-04-09|issn=1932-6203|doi=10.1371/journal.pone.0133090|pages=e0133090|volume=10|issue=7|language=en|last=The PLOS ONE Staff}}</ref>.

'''Вікові зміни мозолистого тіла ссавців'''

Напрямок розвитку ділянок мозолистого тіла є нерівномірним. Кожна його ділянка значно збільшується за розміром переважно в перші кілька місяців після народження, не залежно від статі. Вік кожної ділянки мозолистого тіла досягає індивідуального максимуму: близько 16 років – для самок та 17 років – для самців. Зменшення кількості комісур мозолистого тіла (до 75%) плацентарних ссавців протягом перинатального періоду зумовлене зниженням процесу мієлінізації з віком.

Проте, деякі аксони мозолистого тіла здатні повторно перетинати ту ж півкулю вже через передню комісуру, таким чином, прокладаючи шлях для заселення нових зон ГМ вищого порядку. Тому зміна морфології мозолистого тіла, статеві й вікові зміни, можуть лягти в основу ключових показників для діагностики хвороб ГМ, часу їх виникнення та розвитку <ref name=":0" /> <ref name=":2" /> <ref name=":3" /> <ref>{{Cite news|title=One hundred million years of interhemispheric communication: the history of the corpus callosum|url=http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-879X2003000400002&lng=en&tlng=en|work=Brazilian Journal of Medical and Biological Research|date=2003-4|accessdate=2019-04-09|issn=0100-879X|doi=10.1590/S0100-879X2003000400002|pages=409–420|volume=36|issue=4|first=F.|last=Aboitiz|first2=J.|last2=Montiel}}</ref>.  

=== Примітки ===
<references />

Версія за 20:20, 9 квітня 2019

Еволюція мозолистого тіла

Мозолисте тіло (лат. corpus callosum) – унікальна структура головного мозку (ГМ) виключно плацентарних ссавців, яка з'єднує його ліву та праву півкулі. Завдяки більш ніж 200 млн аксональних відростків у межах півкуль та між ними, мозолисте тіло вважають найбільшою стурктурою ГМ, утвореною білою речовиною [1] [2].

Зміст

  1. Перші дослідження походження мозолистого тіла.
  1. Мозолисте тіло перших ссавців.
  2. Мозолисте тіло плацентарних ссавців.
  3. Мозолисте тіло та статевий диморфізм.
  4. Вікові зміни мозолистого тіла.
Перші дослідження походження мозолистого тіла

Вперше мозолисте тіло було описане Оуеном у 1836 році, який помітив наявність у неплацентарних тварин добре розвинутої дорзальної чи гіпокампальної комісури, розташованої під гіпокампом. Оуен вважав, що мозолисте тіло є унікальною особливістю плацентарних ссавців, оскільки дорзальна комісура походить переважно з гіпокампа, тоді як мозолисте тіло не має жодного відношення до гіпокампа. Відсутність будь-якого типу зачатку мозолистого тіла у неплацентарних ссавців може свідчити про раптове виникнення в ході еволюції мозолистого тіла за відсутності його предкових структур. Проте, таке походження не відповідає концепції Дарвіна про еволюцію, шляхом накопичення випадкових мутацій. Навіть Хакслі, прибічник концепції градуалістичної еволюції, визнав, що походження мозолистого тіла було головним стрибком в еволюції. 1865 року Оуелу, Флаверу та Сміту не вдалось підтвердити, що мозолисте тіло плацентарних ссавців та дорзальна комісура у сумчастих, є гомологічними. Це спостереження не заперечує концепцію градуалістичного походження мозолистого тіла, оскільки деякі волокна неокортексу можуть проходити через гіпокампальну комісуру у сумчастих. Мутації, які, можливо, спричинили відсутність мозолистого тіла є нетиповими. І якщо ця структура не мала адаптивного значення, її можна було б знайти у лініях плацентарних тварин, які втратили мозолисте тіло. Тому досі відкритим лишається питання про адаптивну властивість найбільшого волокнистого тракту нервової системи плацентарних ссавців [1].

Мозолисте тіло перших ссавців

У ході еволюції нижчих ссавців (круглороті, риби, рептилії) спостерігався жорсткий відбір системи, яка здійснювала б  передачу імпульсів між півкулями ГМ. Існувало два шляхи, якими міжпівкулеві волокна могли проходити вздовж серединної лінії та комісури гіпокампа. Один шлях, характерний для однопрохідних яйцекладних та сумчастих ссавців, представлений великою кількістю аксонів, які йдуть до іншої півкулі через передню комісуру. Проте, цей шлях має недолік: внаслідок великої відстані від дорзально розташованої кори ГМ до вентрально розташованої передньої комісури, яку мають пройти фібрили, може виникати збій у передачі імпульсів між півкулями, особливо у видів ссавців з великим ГМ. Тому, у сумчастих ссавців, таких як кенгуру, кортикальні фібрили між півкулями утворюють так звані «пучкові аберанти», які виходять із субкортикальної білої речовини, і йдуть вздовж внутрішньої капсули, сягаючи після цього, передньої комісури, таким чином, значно скорочуючи шлях пролягання [2] [3].

Мозолисте тіло плацентарних ссавців

Найбільш ефективний шлях зв’язку півкуль виник у плацентарних ссавців з появою мозолистого тіла. Останні дослідження підтверджують, що отногенетично та філогенетично, мозолисте тіло походить від гіпокампальної комісури та поступово від’єднується від неї, виходячи дорзально до місця утворення гіпокампа. Так аксони проходять набагато меншу відстань між півкулями, аніж проходили б, пролягаючи вентрально через передню комісуру. Тому міжпівкульні комісури забезпечують інтеграцію сенсорних ділянок обох півкуль кори ГМ нижчих хребетних, тоді як мозолисте тіло у плацентарних ссавців виникло як стратегія для мінімізації часу та попередження помилок передачі імпульсів між  півкулями. Мозолисте тіло плацентарних ссавців, які мають невеликий неокортекс, наприклад, комахоїдні (Eulipotyphla), рукокрилі (Chiroptera) та тенрекові (Afrosoricida), представлене дуже малою структурою, розташованою над гіпокампальною комісурою, та, ймовірно, подібна до такої у сумчастих ссавців. Більше за розміром мозолисте тіло характерне для видів з більшим неокортексом, таких як гризуни та примати. На відміну від сумчастих ссвавців, у яких першою утворюється передня комісура, а за нею "пучкові аберанти" та гіпокампальна комісура,  у ГМ плацентарних ссавців першою утворєються передня комісура, далі гіпокампальна і, зрештою, мозолисте тіло. Такі особливсті розвитку міжпівкулевих комісур свідчать про участь еволюції мозолистого тіла у зміні напрямку росту кортикальних аксонів від передньої комісури до гіпокампальної [4] [5].

Мозолисте тіло та статевий диморфізм

Перші дослідження взаємозв'язку статевого диморфізму та розвитку мозолистого тіла були проведені 1997 року Бішопом та Вейлстеном. Дослідники виявили, що, всередньому, самці мають більший головний мозок, аніж самки, та більший розмір і довжину мозолистого тіла (42,55 мм – у самців та 35,78 мм – у самок).

Товщина та розмір валика мозолистого тіла, навпаки, більша у самок. А оскільки відростки нейроныв зорової кори, тімяної кори, верхньої височної борозди та потиличної зони кори проходять через валик,  можливі також гендерні відмінності у латералізації зорово-просторових функцій. Так, більший за розміром валик мозолистого тіла поєднує більшу кількість відростків, і, таким чином,  кількість міжпівкулевих відростків корелює обернено пропорційно до латераралізації функцій.

Підтверджено існування статевого диморфізму внаслідок впливу статевих гормонів на розвиток мозолистого тіла під час пренатального розвитку. Мозолисте тіло, як найбільша структура, що з’єднує обидві півкулі, також знаходиться під впливом фізіологічних та патологічних змін, що виникають у кортикальних та субкортикальних ділянках ГМ. Таким чином, на різні ділянки мозолистого тіла можуть впливати процеси, які відбуваються в різних ділянках ГМ, адже майже всі комісури, що з’єднують протилежні зони півкуль, проходять через мозолисте тіло [6] [7] [8] [9].

Вікові зміни мозолистого тіла ссавців

Напрямок розвитку ділянок мозолистого тіла є нерівномірним. Кожна його ділянка значно збільшується за розміром переважно в перші кілька місяців після народження, не залежно від статі. Вік кожної ділянки мозолистого тіла досягає індивідуального максимуму: близько 16 років – для самок та 17 років – для самців. Зменшення кількості комісур мозолистого тіла (до 75%) плацентарних ссавців протягом перинатального періоду зумовлене зниженням процесу мієлінізації з віком.

Проте, деякі аксони мозолистого тіла здатні повторно перетинати ту ж півкулю вже через передню комісуру, таким чином, прокладаючи шлях для заселення нових зон ГМ вищого порядку. Тому зміна морфології мозолистого тіла, статеві й вікові зміни, можуть лягти в основу ключових показників для діагностики хвороб ГМ, часу їх виникнення та розвитку [1] [8] [9] [10].  

Примітки

  1. а б в Aboitiz, F.; Montiel, J. (2003-4). One hundred million years of interhemispheric communication: the history of the corpus callosum. Brazilian Journal of Medical and Biological Research. Т. 36, № 4. с. 409—420. doi:10.1590/S0100-879X2003000400002. ISSN 0100-879X. Процитовано 9 квітня 2019.
  2. а б van der Knaap, Lisette J.; van der Ham, Ineke J.M. (2011-9). How does the corpus callosum mediate interhemispheric transfer? A review. Behavioural Brain Research (англ.). Т. 223, № 1. с. 211—221. doi:10.1016/j.bbr.2011.04.018. Процитовано 9 квітня 2019.
  3. Zaidel, Eran; Iacoboni, Marco, ред. (2003). Commentary 2.1 Complexity of Human Interhemispheric Connections. The Parallel Brain (англ.). The MIT Press. doi:10.7551/mitpress/5233.003.0008.. ISBN 9780262286602. {{cite book}}: Перевірте значення |doi= (довідка)
  4. Suárez, Rodrigo; Gobius, Ilan; Richards, Linda J. (14 липня 2014). Evolution and development of interhemispheric connections in the vertebrate forebrain. Frontiers in Human Neuroscience. Т. 8. doi:10.3389/fnhum.2014.00497. ISSN 1662-5161. PMC 4094842. PMID 25071525. Процитовано 9 квітня 2019.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  5. Phillips, Kimberley A.; Stimpson, Cheryl D.; Smaers, Jeroen B.; Raghanti, Mary Ann; Jacobs, Bob; Popratiloff, Anastas; Hof, Patrick R.; Sherwood, Chet C. (7 листопада 2015). The corpus callosum in primates: processing speed of axons and the evolution of hemispheric asymmetry. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (англ.). Т. 282, № 1818. с. 20151535. doi:10.1098/rspb.2015.1535. ISSN 0962-8452. Процитовано 9 квітня 2019.
  6. Shiino, Akihiko; Chen, Yen-wei; Tanigaki, Kenji; Yamada, Atsushi; Vigers, Piers; Watanabe, Toshiyuki; Tooyama, Ikuo; Akiguchi, Ichiro (2017-12). Sex-related difference in human white matter volumes studied: Inspection of the corpus callosum and other white matter by VBM. Scientific Reports (англ.). Т. 7, № 1. doi:10.1038/srep39818. ISSN 2045-2322. Процитовано 9 квітня 2019.
  7. Ardekani, B. A.; Figarsky, K.; Sidtis, J. J. (1 жовтня 2013). Sexual Dimorphism in the Human Corpus Callosum: An MRI Study Using the OASIS Brain Database. Cerebral Cortex (англ.). Т. 23, № 10. с. 2514—2520. doi:10.1093/cercor/bhs253. ISSN 1047-3211. Процитовано 9 квітня 2019.
  8. а б Luders, Eileen; Toga, Arthur W.; Thompson, Paul M. (2014-1). Why size matters: Differences in brain volume account for apparent sex differences in callosal anatomy. NeuroImage (англ.). Т. 84. с. 820—824. doi:10.1016/j.neuroimage.2013.09.040. Процитовано 9 квітня 2019.
  9. а б The PLOS ONE Staff (13 липня 2015). Correction: Developmental Changes in the Corpus Callosum from Infancy to Early Adulthood: A Structural Magnetic Resonance Imaging Study. PLOS ONE (англ.). Т. 10, № 7. с. e0133090. doi:10.1371/journal.pone.0133090. ISSN 1932-6203. Процитовано 9 квітня 2019.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  10. Aboitiz, F.; Montiel, J. (2003-4). One hundred million years of interhemispheric communication: the history of the corpus callosum. Brazilian Journal of Medical and Biological Research. Т. 36, № 4. с. 409—420. doi:10.1590/S0100-879X2003000400002. ISSN 0100-879X. Процитовано 9 квітня 2019.