قياس شكل الدماغ
التطبيقات > تنمية الدماغ > الشيخوخة > أمراض الدماغ > تطور الدماغ

تتراكم تغيرات الدماغ أيضًا على مدى فترات أطول من حياة الفرد ، ولكن على الرغم من أن دراسات التوائم قد أثبتت أن بنية الدماغ البشري قابلة للتوريث بدرجة كبيرة ، إلا أن دراسات قياس شكل الدماغ بهذا النطاق الموسع نادرة. ومع ذلك ، في سياق الاضطرابات ذات المكون الوراثي المعروف أو المشتبه به ، فقد قارن عدد من الدراسات قياس شكل الدماغ للمرضى مع كل من الضوابط غير المصابة والأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بالاضطراب. تشمل المجموعة الأخيرة عادة أفراد الأسرة.
حتى الفجوات الزمنية الأكبر يمكن سدها بمقارنة التجمعات البشرية بتاريخ طويل بما فيه الكفاية من الفصل الجيني ، مثل أوروبا الوسطى واليابانية. قارنت إحدى الدراسات السطحية شكل الدماغ بين هاتين المجموعتين ووجدت اختلافًا في عدم تناسق الدماغ المعتمد على الجنس. توفر دراسات التصوير العصبي من هذا النوع ، جنبًا إلى جنب مع الدراسات الوظيفية والبيانات السلوكية ، طرقًا واعدة وغير مستكشفة إلى حد كبير حتى الآن لفهم أوجه التشابه والاختلاف بين مجموعات مختلفة من الناس.
مثل التحليلات المورفولوجية التي تقارن الأدمغة في مراحل مختلفة من الجينات الوراثية أو الممرضة يمكن أن تكشف عن معلومات مهمة حول التطور الطبيعي أو غير الطبيعي داخل نوع معين ، فإن الدراسات المقارنة بين الأنواع لديها إمكانية مماثلة للكشف عن الاتجاهات التطورية والعلاقات التطورية. في الواقع ، شكلت مقارنات الأشكال (على الرغم من التاريخ التاريخي مع التركيز على المعايير النوعية) أساس التصنيف البيولوجي قبل عصر علم الوراثة. توجد ثلاثة مصادر رئيسية للتحقيقات التطورية المقارنة: الأحافير ، المحفوظة حديثًا بعد الوفاة أو الدراسات في الجسم الحي .
يهيمن السجل الأحفوري على الهياكل التي تم تمعدنها بيولوجيًا بالفعل خلال عمر الكائن الحي المعني (في حالة الفقاريات ، وخاصة الأسنان والعظام). نادرًا ما تتحجر الأدمغة ، مثل الأنسجة الرخوة الأخرى ، ولكنها تحدث في بعض الأحيان. ربما كان أقدم دماغ فقاري معروف اليوم ينتمي إلى سمكة الفئران التي عاشت منذ حوالي 300 مليون سنة ( Pradel et al. ، 2009 ). في حين أن التقنية الأكثر استخدامًا لتصوير الحفريات هي التصوير المقطعي المحوسب (CT) ، فقد تم تصوير هذه العينة الخاصة عن طريق التصوير المقطعي السنكروتروني ، وتشير دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الحديثة مع الحفريات إلى أنه يمكن استخدام الطريقة لتصوير مجموعة فرعية على الأقل من الأدمغة المتحجرة.
كما تم الحصول على صور MR من دماغ مومياء مصرية عمرها 3200 عام. ومع ذلك ، فإن المنظورات ضئيلة ، حيث إن أي مجموعة بيانات تصويرية ثلاثية الأبعاد للدماغ الأحفوري أو شبه الأحفوري أو المحنط ستكون ذات فائدة كبيرة في التحليلات الشكلية من النوع الموصوف هنا ، نظرًا لأن عمليات التحنيط والتحجر تغير البنية بشكل كبير من الأنسجة الرخوة بطريقة خاصة بالعينة الفردية والمناطق الفرعية فيها.
من ناحية أخرى ، تسمح عينات التشريح من الأنواع الحية أو المنقرضة مؤخرًا بالحصول على صفات MR صورة كافية لتحليلات الشكل ، على الرغم من أنه يجب أخذ أدوات الحفظ في الاعتبار. تشمل دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي السابقة عينات محفوظة في الفورمالين بالتجميد أو في الكحول.
سيكون السطر الثالث من الأدلة المقارنة عبارة عن أنواع متقاطعة في دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي في الجسم الحي مثل تلك التي أجراها Rilling & Insel (1998) ، الذي بحث في أدمغة أحد عشر نوعًا من الرئيسيات بواسطة VBM من أجل إلقاء ضوء جديد على تطور دماغ الرئيسيات. جمعت دراسات أخرى المقاييس الشكلية مع المقاييس السلوكية ، ولا يقتصر تطور الدماغ على الرئيسيات فقط: يحدث التغيّر عبر أدمغة الثدييات إذا وصل حجمها إلى عدة سنتيمترات — مع سيطرة الحوتيات على الطرف العلوي من الطيف — ويزداد بشكل عام ببطء مع الحجم الكلي للدماغ ، بعد قانون السلطة.