Изучив архитектуру белого вещества мозга, ученые выяснили, насколько она задается генами икак именно связана синтеллектом. Оказалось, что одно изосновных условий высокого IQ— качество мозговой "изоляции".

Для работы мозга важны нетолько сами нейроны, ноиволокна, образованные длинными отростками нейронов –аксонами. Изтел нейронов состоит кора –серое вещество мозга иподкорковые ядра, аизволокон –белое вещество. Эти проводящие пути, покоторым идут нервные импульсы, –своего рода мозговая электропроводка.

Насколько интеллект зависит откачества проводящей системы ивкакой степени это задано генетически, изучали ученые факультета нейрологии Калифорнийского университета (Department ofNeurology, University ofCalifornia) вЛос-Анджелесе. Порезультатам своей работы они построили трехмерную карту мозга суказанием степени генетического влияния наархитектуру проводящей системы.
Близнецы помогают генетикам
Профессор нейрологии Пол Томпсон (Paul Thompson) иего коллеги провели исследования наблизнецах. Близнецовый метод обычно используютгенетики, когда хотят вычислить коэффициент наследуемости того или иного признака. Среди 23пар монозиготных и23пар дизиготных близнецов (всего 92человека), которые приняли участие висследовании, были мужчины иженщины, всреднем 25−летнего возраста.

Ученые измерили уровень ихинтеллекта (IQ)поспециализированным опросникам. Такие опросы позволилиоценить нетолько общий, ноитак называемый исполнительный интеллект (пространственная ориентация игруппировка объектов), атакже вербальный интеллект.

Чтобы получить картину архитектуры проводящих путей, они использовали новейший метод сканирования мозга ввысоком магнитном поле (4Тл). Метод носит название diffusion tensor imaging (DTI), что по-русски переводится как "диффузионно-тензорная визуализация". Оноснован наизмерении диффузии воды вмозговой ткани ипозволяет получить информацию, которую неможет дать наиболее распространенный сейчас метод функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ, fMRI).
Особенности мозговой электропроводки
Архитектура проводящих путей закладывается при развитии мозга вэмбрионе, новдальнейшем претерпевает изменения под действием обучения идругих факторов окружающей среды. Эти факторы могут влиять наколичество межнейронных контактов –синапсов, насложность ветвления дендритов истепень миелинизации аксонов.

Опоследнем надо сказать особо. Аксоны, покоторым нервный импульс идет отодного нейронак другому, изолированы, как всякие электрические провода. Изоляция –оболочка вокруг аксона—состоит измиелина (это липопротеид снулевой проводимостью). Миелиновая оболочка при созревании нейрона образуется при участии клеток особого типа, которые слоями накручиваются нааксон.

Помиелинизированному аксону нервный импульс идет внесколько раз быстрее, чем по"голому". Собственно, ток возникает благодаря разности потенциалов намембране между перемычками –промежутками вмиелиновой оболочке.

Извсего этого ясно, что свою роль проводящие пути мозга могут выполнять только втом случае, если они внужной степени миелинизированы. Миелин белый, поэтому волокна исоставляют белое вещество мозга. Так что, изучая архитектуру проводящих путей, ученые фактически изучали степень ихмиелинизации.
Как течет вода помозгу
Методом DTIспециалисты измеряли скорость инаправлениедвижения водыв мозговой ткани, помещенной ввысокое магнитное поле.В разных точках мозга вода преимущественно движетсяв разных направлениях. Анаправлениедиффузии определяется миелинизацией –волокна, покрытые миелином, задают пути для движения воды инедают ейвозможности двигаться всторону отних. Так что, отслеживая направление диффузии, ученые тем самым оценивали степень миелинизации аксонов.

Для каждого человека ученые построили трехмерную карту диффузии, накоторой разным цветом обозначили участки, где диффузия идет преимущественно впередне-заднем, лево-правом или верхне-нижнем направлениях. Применив вычисления, которые обычно используют вблизнецовом методе, ученые сравнилистепень миелинизации умоно— идизиготных близнецов вразных точках мозга. Так они выяснили, вкаких частях мозга степень миелинизации вбольшей степени задается генетически. Такими частями оказалисьлобные доли, теменные,а такжелевая затылочная.
Быстрые волокна –быстрая мысль
Наследующем этапе физиологи детально исследовали связь степени миелинизации синтеллектом. Как говорят авторы, такая связь очевидна даже исходя изобщих соображений: чем больше скорость проведения нервного импульса, тем быстрее реакция ивыше интеллект. Нодетали выяснить неменее важно, чем знать общую связь.

Положительную корреляцию между миелинизацией иуровнем интеллекта ученые выявили внескольких частях мозолистого тела (это структура, связывающая правое илевое полушарие), впучке волокон под названием лучистый венец иеще внескольких проводящих пучках.

Характерно, что развитие мозолистого тела позволяет быстрее координировать правое илевое полушария, что несомненно важно для интеллекта. Это подтверждается ианатомическими данными: толщина мозолистого тела положительно связана суровнем общего, пространственного ивербального интеллекта.
Карта наследования интеллекта
Умонозиготных близнецов эта связь оказалась выше, чем удизиготных, азначит вэтой точке мозга велика степень наследуемости как степени миелинизации, так ипоказателя интеллекта.

Ученые убедились, что поразвитию некоторых проводящих путей мозга одного монозиготного близнеца можно предсказать показателиIQ другого близнеца.

Наитоговой трехмерной карте мозга показано мозолистое тело как зона наибольшей наследуемости миелинизации (почти 100%), теменная доля (85% наследуемости), затылочная (76%), лобная (65%) ивисочная (45%).

Внекоторой степени эту карту можно считать икартой степени наследования интеллектуальных способностей. Правда, ученые невыявили роль миелинизации вразвитии вербального интеллекта. Возможно, говорят они, онвменьшей степени зависит отскорости проведения импульсов.

Работа открывает путь для поиска генов,полиморфизм которых влияет настепень миелинизации аксонов. По-видимому, кним относится ген Neuregulin 1(NRG1), связанный соснижением плотности белого вещества, ген Bace1, связанный снедостаточной миелинизацией аксонов вгиппокампе изрительном нерве.