胎兒的大腦在晚期妊娠是開(kāi)始圍繞中央形成溝回，但是實(shí)際形成的過(guò)程人們卻知之甚少。這個(gè)用一團凝膠制成的模型放入液池中，就會(huì )準確地呈現這個(gè)過(guò)程。

　　只有很少一些的動(dòng)物的大腦有著(zhù)這樣的槽溝和波峰，包括人類(lèi)，一些靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物，海豚，大象和豬。在人身上，這些過(guò)程這個(gè)過(guò)程在妊娠的第20周形成溝回的原因是我們球形的大腦需要長(cháng)出這樣才能跟頭蓋骨相配，同時(shí)可以減少神經(jīng)布線(xiàn)長(cháng)度，增強認知功能。神經(jīng)科學(xué)家已經(jīng)有一些關(guān)于大腦溝回如何形成的基本觀(guān)點(diǎn)，但是沒(méi)有一種經(jīng)得起實(shí)證觀(guān)察的考驗。哈佛大學(xué)工程和應用科技學(xué)院的研究者們最近發(fā)表在《自然》上的研究則解除了這種限制。

　　為了更好理解科學(xué)家們所說(shuō)的“皮質(zhì)回旋”，JulienLefèvre和LakshminarayananMahadevan領(lǐng)導的團隊通過(guò)掃描大腦制造了一個(gè)3D打印的凝膠模型來(lái)演示胎兒大腦的發(fā)育。為了模擬皮質(zhì)，模型上覆蓋了一層很薄的彈性凝膠。把它浸入溶劑之中，研究者們可以復制皮質(zhì)增長(cháng)的過(guò)程和“約束擴張”。僅僅在幾分鐘內，實(shí)驗就收獲了一個(gè)跟人腦極為相似的大腦。

　　研究合著(zhù)者JunYoungChung在新聞發(fā)布會(huì )中說(shuō)：“當我們把模型放入溶劑，我知道會(huì )產(chǎn)生褶皺，但是我們沒(méi)料到會(huì )產(chǎn)生跟人腦如此接近的紋路?？雌饋?lái)就跟真的大腦一樣。”

　　研究者們同樣制作了一個(gè)大腦形成溝回的計算機模擬，看起來(lái)也是一樣的。

　　同樣的過(guò)程在胎兒的大腦中也會(huì )發(fā)生，隨著(zhù)皮質(zhì)生長(cháng)，它承受的壓力也更大。不斷的壓縮會(huì )導致機械不穩定，于是就產(chǎn)生了褶皺。Mahadevan說(shuō)：“這種簡(jiǎn)單的演化革新，不停迭代變更，最終讓纖薄而有張力的皮質(zhì)被壓縮成較小的體積，這也就是大腦溝回形成的原因。”除了給胎兒大腦發(fā)育問(wèn)題打開(kāi)新思路，這個(gè)研究還可以解釋一些腦失調的原因。

　　Chung說(shuō)：“人跟人的大腦是不同的，但是健康人的溝回大致是差不多的。我們的研究顯示如果大腦的某一部分不能適當生長(cháng)，或者幾何結構不對，在那個(gè)地方就沒(méi)有溝回，這就會(huì )導致潛在的功能紊亂。”