การเกิดรอยพับ ( Gyrification)คือกระบวนการสร้างรอยพับลักษณะเฉพาะของเปลือกสมอง^{[ 1 ]}จุดสูงสุดของรอยพับดังกล่าวเรียกว่าไจรัส (gyrus) (พหูพจน์gyri ) และจุดต่ำสุดเรียกว่าซัลคัส (sulcus) (พหูพจน์sulci ) เซลล์ประสาทของเปลือกสมองอาศัยอยู่ในชั้นเนื้อเทา บางๆ ซึ่งมีความหนาเพียง 2–4 มิลลิเมตร ที่ผิวสมอง^{[ 2 ]} ปริมาตรภายในส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยเนื้อขาวซึ่งประกอบด้วย เส้นใย ประสาท ที่ยาว เชื่อมไปยังและจากเซลล์ประสาทของเปลือกสมองที่อยู่ใกล้ผิว การเกิดรอยพับช่วยให้พื้นที่ผิวของเปลือกสมองมีขนาดใหญ่ขึ้น และด้วยเหตุนี้จึงทำให้การทำงานของระบบการรับรู้มีประสิทธิภาพมากขึ้นภายในกะโหลกศีรษะที่ มีขนาดเล็กลง

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ส่วนใหญ่ การเกิดรอยหยักเริ่มขึ้นในระหว่าง การ พัฒนาของทารก ในครรภ์ สัตว์จำพวก ไพรเมต วาฬและสัตว์กีบมีรอยหยักของเปลือกสมองอย่างกว้างขวาง โดยมีข้อยกเว้นเพียงไม่กี่ชนิด ในขณะที่สัตว์ฟันแทะ ขนาดเล็ก เช่นหนูและหนูบ้านไม่มีรอยหยัก การเกิดรอยหยักในสัตว์บางชนิด เช่นเฟอร์เร็ตยังคงดำเนินต่อไปจนถึงช่วงหลังคลอด^{[ 3 ]}

เมื่อพัฒนาการของทารกในครรภ์ดำเนินไป รอยหยักและร่องของสมองเริ่มก่อตัวขึ้นพร้อมกับการปรากฏของรอยบุ๋มที่ลึกขึ้นบนพื้นผิวของเปลือกสมอง รอยหยักทั้งหมดไม่ได้เริ่มพัฒนาพร้อมกัน แต่รอยหยักของเปลือกสมองหลักจะก่อตัวขึ้นก่อน (เริ่มเร็วที่สุดในสัปดาห์ที่ 10 ของการตั้งครรภ์ในมนุษย์) ตามด้วยรอยหยักรองและรอยหยักขั้นที่สามในภายหลัง^{[ 4 ]}หนึ่งในร่องแรกและเด่นชัดที่สุดคือร่องด้านข้าง (หรือที่รู้จักกันในชื่อร่องด้านข้างหรือร่องซิลเวียน ) ตามด้วยร่องอื่นๆ เช่นร่องกลางซึ่งแยกเปลือกสมองส่วนการเคลื่อนไหว ( รอยหยักก่อนกลาง ) ออกจากเปลือกสมองส่วนรับความรู้สึก ( รอยหยักหลังกลาง ) ^{[ 5 ]} รอยหยักและร่องของเปลือกสมองส่วนใหญ่เริ่มก่อตัวขึ้นระหว่างสัปดาห์ที่ 24 ถึง 38 ของการตั้งครรภ์และยังคงขยายใหญ่ขึ้นและเจริญเติบโตต่อไปหลังคลอด

ข้อดีประการหนึ่งของการเกิดรอยหยักของสมองคือความเร็วในการสื่อสารของเซลล์สมองที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากรอยพับของเปลือกสมองทำให้เซลล์อยู่ใกล้กันมากขึ้น ซึ่งต้องใช้เวลาและพลังงานน้อยลงในการส่งกระแสไฟฟ้าของเซลล์ประสาทที่เรียกว่าศักย์การกระทำ [ ^{6 ] มี}หลักฐานที่แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างการเกิดรอยหยักของสมองและความเร็วในการประมวลผลข้อมูลทางปัญญา รวมถึงความจำใช้งานทางวาจา ที่ดีขึ้น ^{[ 7 ]} นอกจากนี้ เนื่องจากกะโหลกศีรษะขนาดใหญ่ต้องการกระดูกเชิงกรานที่ใหญ่กว่าในระหว่างการคลอดบุตรซึ่งหมายถึงความยากลำบากในการเดินสองขากะโหลกศีรษะขนาดเล็กจึงคลอดได้ง่ายกว่า^{[ 8 ] [ 9 ]}

กลไกของการเกิดรอยหยักของเปลือกสมองยังไม่เป็นที่เข้าใจดีนัก และมีการถกเถียงกันถึงสมมติฐานต่างๆ ในเอกสารทางวิทยาศาสตร์สมมติฐานที่เป็นที่นิยมซึ่งมีมาตั้งแต่สมัยของRetziusในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ระบุว่า แรงดัดงอทางกลเนื่องจากการขยายตัวของเนื้อเยื่อสมองทำให้พื้นผิวของเปลือกสมองพับลง^{[ 10 ]}ทฤษฎีต่างๆ มากมายนับตั้งแต่นั้นมาได้เชื่อมโยงกับสมมติฐานนี้อย่างหลวมๆ

ไม่เชื่อว่าข้อจำกัดการเจริญเติบโตภายนอกของกะโหลกศีรษะ จะทำให้เกิดการพับของ กะโหลก เนื่องจากในระยะพัฒนาการของสมองทารกในครรภ์เนื้อเยื่อต้นกำเนิด ของกะโหลกศีรษะยังไม่ แข็งตัว (กลายเป็นกระดูกผ่านกระบวนการแคลซิฟิเคชัน ) เนื้อเยื่อที่ปกคลุม เปลือกสมองของ ตัวอ่อนประกอบด้วยชั้นบางๆ หลายชั้นของเอกโตเดิร์ม (ผิวหนังในอนาคต) และเมเซนไคม์ ( กล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ในอนาคต รวมถึงกะโหลกศีรษะในอนาคต) ชั้นบางๆ เหล่านี้เจริญเติบโตได้ง่ายพร้อมกับการขยายตัวของเปลือกสมอง แต่ในที่สุด เมเซนไคม์ของกะโหลกศีรษะจะแตกต่างไปเป็นกระดูกอ่อนการแข็งตัวของแผ่นกะโหลกศีรษะจะไม่เกิดขึ้นจนกว่าจะถึงระยะพัฒนาการในภายหลัง กะโหลกศีรษะของมนุษย์ยังคงเจริญเติบโตอย่างมากพร้อมกับสมองหลังคลอดจนกระทั่งแผ่นกะโหลกศีรษะเชื่อมติดกันในที่สุดหลังจากหลายปี นอกจากนี้ การศึกษาทดลองในสัตว์ยังแสดงให้เห็นว่าการพับของเปลือกสมองสามารถเกิดขึ้นได้โดยไม่มีข้อจำกัดภายนอก^{[ 11 ]}ดังนั้นจึงเชื่อว่าการเจริญเติบโตของกะโหลกศีรษะถูกขับเคลื่อนโดยการเจริญเติบโตของสมอง ปัจจุบันเชื่อกันว่าปัจจัยทางกลและทางพันธุกรรมที่มีอยู่ในสมองเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของการเกิดรอยหยัก^{[ 6 ]}บทบาทเดียวที่สังเกตได้ว่ากะโหลกศีรษะอาจมีส่วนร่วมในการเกิดรอยหยักคือการทำให้รอยหยักแบนลงเมื่อสมองเจริญเติบโตเต็มที่หลังจากแผ่นกะโหลกศีรษะเชื่อมติดกัน^{[ 11 ]}

ทฤษฎีทางเลือกเสนอว่าแรงตึงของแอกซอนระหว่างบริเวณคอร์เทกซ์ที่เชื่อมต่อกันอย่างหนาแน่นจะดึงบริเวณคอร์เทกซ์ในท้องถิ่นเข้าหากัน ทำให้เกิดรอยพับ^{[ 12 ]} แบบจำลองนี้ถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่า การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์เชิงตัวเลขไม่สามารถสร้างรูปแบบการพับที่สมจริงทางชีววิทยาได้^{[ 13 ]}การศึกษาหนึ่งแสดงให้เห็นว่าการเกิดรอยหยักสามารถเหนี่ยวนำได้ในเชิงทดลองในหนูตัวอ่อน แต่ในระยะเริ่มต้นโดยไม่มีการเชื่อมต่อของแอกซอน^{[ 14 ]}

ทฤษฎีการขยายตัวสัมผัสที่แตกต่างกันในภายหลังได้รับการเสนอ โดยระบุว่ารูปแบบการพับของสมองเป็นผลมาจากอัตราการขยายตัวสัมผัสที่แตกต่างกันระหว่างบริเวณคอร์เทกซ์ที่แตกต่างกัน^{[ 15 ]} มีการเสนอว่าสิ่งนี้เกิดจากความแตกต่างของอัตราการแบ่งตัวของเซลล์ต้นกำเนิดในระยะเริ่มต้นในแต่ละพื้นที่

สภาวะเริ่มต้นของสมองมีอิทธิพลอย่างมากต่อระดับการพับของเปลือกสมองในขั้นสุดท้าย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างความหนาของเปลือกสมองและการพับของเปลือกสมอง บริเวณสมองที่มีความหนาน้อยจะมีระดับการพับของเปลือกสมองสูงกว่า และในทางกลับกัน บริเวณสมองที่มีความหนามากจะมีระดับการพับของเปลือกสมองต่ำกว่า^{[ 6 ]}

มีการโต้แย้งเกี่ยวกับอัตราการเติบโตของชั้นคอร์เทกซ์และซับคอร์เทกซ์ของสมอง การเติบโตแบบไอโซโทรปิก อย่างแท้จริง บ่งชี้ว่าชั้นเนื้อเทา (เปลือกนอก) และเนื้อขาว (แกนกลาง) แต่ละชั้นเติบโตในอัตราที่แยกจากกัน ซึ่งสม่ำเสมอในทุกมิติ การเติบโตแบบสัมผัสบ่งชี้ว่าเนื้อเทาเติบโตในอัตราที่เร็วกว่าเนื้อขาวด้านใน และอัตราการเติบโตของเนื้อเทากำหนดอัตราการเติบโตของเนื้อขาว แม้ว่าทั้งสองวิธีจะเป็นแบบแตกต่างกัน โดยคอร์เทกซ์เติบโตเร็วกว่าซับคอร์เทกซ์ แต่การเติบโตแบบสัมผัสได้รับการเสนอให้เป็นแบบจำลองที่น่าเชื่อถือกว่า^{[ 6 ]}

รอยพับบนพื้นผิวของสมองเกิดขึ้นเนื่องจากความไม่เสถียร และแบบจำลองการเติบโตแบบสัมผัสจะไปถึงระดับความไม่เสถียรที่ทำให้เกิดรอยพับบ่อยกว่าแบบจำลองไอโซโทรปิก ระดับนี้เรียกว่าจุดวิกฤต ซึ่งแบบจำลองจะเลือกที่จะปลดปล่อยพลังงานศักยภาพโดยการทำให้ไม่เสถียรและเกิดรอยพับเพื่อให้มีความเสถียรมากขึ้น^{[ 6 ]}

รูปแบบของรอยหยักและร่องของเปลือกสมองไม่ได้เกิดขึ้นแบบสุ่ม รอยหยักหลักส่วนใหญ่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ระหว่างบุคคลและพบได้ในหลายสายพันธุ์ ความสามารถในการทำซ้ำ นี้ อาจบ่งชี้ว่ากลไกทางพันธุกรรมสามารถระบุตำแหน่งของรอยหยักหลักได้ การศึกษาแฝดเหมือนและแฝดต่างไข่ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 สนับสนุนแนวคิดนี้^{[ 16 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับรอยหยักและร่องหลัก ในขณะที่มีความแปรปรวนมากกว่าในรอยหยักรองและรอยหยักขั้นที่สาม^{[ 17 ]}ดังนั้นจึงอาจตั้งสมมติฐานได้ว่ารอยพับรองและรอยพับขั้นที่สามอาจมีความไวต่อปัจจัยทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมมากกว่า^{[ 18 ]}ยีนแรกที่รายงานว่ามีอิทธิพลต่อการเกิดรอยหยักคือTrnp1 [ ^{19 ] ระดับ}การแสดงออกเฉพาะที่ของ Trnp1 สามารถกำหนดตำแหน่งในอนาคตของรอยพับ/รอยหยักที่กำลังพัฒนาในสมองของมนุษย์ได้^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}ยีนที่มีอิทธิพลต่อพลวัตของเซลล์ต้นกำเนิดคอร์เทกซ์ การสร้างเซลล์ประสาท และการอพยพของเซลล์ประสาท รวมถึงยีนที่มีอิทธิพลต่อการพัฒนาวงจรคอร์เทกซ์และการฉายภาพของแอกซอน อาจมีส่วนทำให้เกิดรอยพับของคอร์เทกซ์ Trnp1 เป็นปัจจัยที่จับกับ DNA ซึ่งแสดงให้เห็นว่าควบคุมยีนอื่นๆ ที่ควบคุมการเพิ่มจำนวนของเซลล์ต้นกำเนิดคอร์เทกซ์ จึงทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมยีนหลัก^{[ 6 ] [ 19 ]}นอกจากนี้ ยังมีรายงานเมื่อเร็วๆ นี้ว่าเส้นทางการส่งสัญญาณของ ปัจจัยการเจริญเติบโตของไฟโบรบลาสต์ (FGF) และโซนิคเฮดจ์ฮ็อก (SHH) สามารถเหนี่ยวนำให้เกิดรอยพับของคอร์เทกซ์ พร้อมด้วยชั้นคอร์เทกซ์ที่สมบูรณ์ ในหนูที่มีชีวิตอยู่จนถึงวัยผู้ใหญ่^{[ 14 ] [ 22 ]} ปัจจัย FGF และ Shh เหล่านี้ควบคุม การเพิ่มจำนวน ของเซลล์ต้นกำเนิด คอร์เทกซ์ และพลวัตของการสร้างเซลล์ประสาทนอกจากนี้ยังพบบทบาทของเบตา-แคทเทนิน (ส่วนหนึ่งของวิถี Wnt ) และระดับการตายของเซลล์ที่เหมาะสมของเซลล์ต้นกำเนิดคอร์เทกซ์อีกด้วย ^{[ 23 ] [ 24 ]}

เซลล์ต้นกำเนิดคอร์เทกซ์ หรือที่รู้จักกันในชื่อเซลล์เรเดียลไกลอัล (RGC) อาศัยอยู่ในโซนโพรงสมองและสร้างเซลล์ประสาทกลูตาเมตที่กระตุ้นการทำงานของคอร์เทกซ์สมอง^{[ 25 ] [ 26 ]}เซลล์เหล่านี้เพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็วผ่านการสร้างตัวเองในระยะพัฒนาการช่วงแรก ทำให้กลุ่มเซลล์ต้นกำเนิดขยายตัวและเพิ่มพื้นที่ผิวคอร์เทกซ์ ในระยะนี้ รูปแบบของพื้นที่คอร์เทกซ์จะถูกกำหนดทางพันธุกรรมโดยระบบของศูนย์ส่งสัญญาณผ่านกระบวนการสร้างแบบแผนคอร์เทกซ์และแผนที่ดั้งเดิมของพื้นที่การทำงานของคอร์เทกซ์ในระยะนี้เรียกว่า 'โปรโตแมป ' ^{[ 27 ]} การสร้างเซลล์ประสาทคอร์เทกซ์เริ่มทำให้กลุ่มเซลล์ต้นกำเนิดลดลง โดยอยู่ภายใต้อิทธิพลของสัญญาณทางพันธุกรรมหลายอย่าง เช่นปัจจัยการเจริญเติบโตของไฟโบรบลา สต์ (FGF) และน็อตช์^{[ 28 ]} RGC สร้างเซลล์ต้นกำเนิดประสาทระดับกลางที่แบ่งตัวต่อไปในบริเวณใต้โพรงสมอง (SVZ) ทำให้จำนวนเซลล์ประสาทในเปลือกสมองที่ผลิตเพิ่มขึ้น^{[ 29 ]}เส้นใยยาวของ RGC ทอดยาวผ่านเปลือกสมองที่กำลังพัฒนาไปจนถึงผิวชั้นนอกของสมอง และเส้นใยเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวนำทางทางกายภาพสำหรับการอพยพของเซลล์ประสาท^{[ 30 ]} RGC ประเภทที่สอง เรียกว่า RGC ฐาน (bRGC) ก่อตัวเป็นกลุ่มเซลล์ต้นกำเนิดที่สามใน SVZ ด้านนอก^{[ 31 ]}โดยทั่วไปแล้ว RGC ฐานมีจำนวนมากกว่ามากในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชั้นสูง ทั้ง RGC แบบคลาสสิกและ bRGC ที่เพิ่งได้รับการอธิบายเมื่อเร็ว ๆ นี้ เป็นตัวแทนของสัญญาณนำทางที่นำเซลล์ประสาทที่เกิดใหม่ไปยังจุดหมายปลายทางในเปลือกสมอง จำนวน bRGC ที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มความหนาแน่นของเส้นใยนำทางในโครงสร้างที่แผ่กระจายออกไป ซึ่งหากไม่เป็นเช่นนั้น ความหนาแน่นของเส้นใยจะลดลง^{[ 32 ]}วรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ชี้ให้เห็นถึงความแตกต่างในพลวัตของการแพร่กระจายและการแยกตัวของเซลล์ประสาทในแต่ละโซนต้นกำเนิดเหล่านี้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดต่างๆ และความแตกต่างดังกล่าวอาจเป็นสาเหตุของความแตกต่างอย่างมากในขนาดของเปลือกสมองและการพับตัวของเปลือกสมองในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สมมติฐานหนึ่งเสนอว่าเซลล์ต้นกำเนิดบางชนิดสร้างเซลล์ประสาทจำนวนมากที่มุ่งไปยังชั้นเปลือกสมองด้านนอก ทำให้พื้นที่ผิวเพิ่มขึ้นมากขึ้นในชั้นนอกเมื่อเทียบกับชั้นเปลือกสมองด้านใน^{[ 32 ]}ยังไม่ชัดเจนว่าสิ่งนี้จะทำงานได้อย่างไรหากไม่มีองค์ประกอบเชิงกลไกเพิ่มเติม^{[ 33 ] [ 34 ]}

ดัชนีการพับของเปลือกสมอง (GI) เป็นการวัดขนาดของการพับของเปลือกสมองบนพื้นผิวของสมองสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม^{[ 6 ] [ 35 ]} สมองของ สัตว์เลื้อยคลานและนกไม่แสดงการพับ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มี GI สูงมักจะมีขนาดใหญ่กว่าสัตว์ที่มี GI ต่ำ ตัวอย่างเช่นวาฬนำร่องและโลมาปากขวดแสดงค่า GI สูงที่สุด สมองของมนุษย์แม้จะสูงกว่าสมองของม้าเล็กน้อย แต่ก็แสดงค่า GI ที่คล้ายคลึงกัน สัตว์ฟันแทะโดยทั่วไปแสดงค่า GI ต่ำที่สุด อย่างไรก็ตาม สัตว์ฟันแทะขนาดใหญ่บางชนิดแสดงภาวะสมองพับ และลิงมาร์โมเซ็ตซึ่งเป็นไพรเมตเกือบจะเป็นสมองเรียบ^{[ 36 ]}

มีการค้นพบความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่แสดงในแง่ของการพับตัวของสมองในการศึกษาที่เสนอแบบจำลองที่รวมการวัดทางสัณฐานวิทยาของความหนา พื้นที่ที่สัมผัส และพื้นที่ทั้งหมดที่สามารถใช้เพื่ออธิบายการพับตัวของสมองได้^{[ 37 ]}

เปลือกสมองที่ไม่มีรอยหยักบนพื้นผิวเรียกว่า lissencephalic ซึ่งหมายถึง 'สมองเรียบ' ^{[ 38 ]} ในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน สมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมดเริ่มต้นเป็นโครงสร้าง lissencephalic ที่ได้มาจากท่อประสาทบางชนิด เช่น สมองของหนู ยังคงเป็น lissencephalic ตลอดช่วงวัยผู้ใหญ่ มีการแสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์ lissencephalic มีสัญญาณโมเลกุลหลายอย่างที่จำเป็นต่อการเกิด gyrencephaly แต่มียีนหลากหลายชนิดที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการแพร่กระจายของเซลล์ต้นกำเนิดประสาทและกระบวนการสร้างเซลล์ประสาทที่เป็นพื้นฐานของการเกิดรอยหยัก มีการตั้งสมมติฐานว่าความแตกต่างเชิงพื้นที่และเวลาในเส้นทางโมเลกุลเหล่านี้ รวมถึง FGF, Shh และ Trnp1 และอาจรวมถึงอีกหลายอย่าง เป็นตัวกำหนดเวลาและขอบเขตของการเกิดรอยหยักในสายพันธุ์ต่างๆ^{[ 19 ] [ 22 ]}

ลิสเซนเซฟาลีเป็นภาวะโรคในมนุษย์ สำหรับมนุษย์ที่เป็นลิสเซนเซฟาลี เซลล์ประสาทจำนวนมากไม่สามารถไปถึงคอร์เทกซ์ชั้นนอกได้ในระหว่างการเคลื่อนย้ายของเซลล์ประสาท และยังคงอยู่ใต้แผ่นคอร์เทกซ์^{[ 39 ]}การเคลื่อนที่นี้ไม่เพียงแต่ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องในการเชื่อมต่อของคอร์เทกซ์เท่านั้น แต่ยังทำให้คอร์เทกซ์หนาขึ้นด้วย ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดที่ว่าสมองที่มีคอร์เทกซ์หนาขึ้นจะมีรอยหยักน้อยลง^{[ 40 ]}

ภาวะโพลีไมโครไจเรียเป็นภาวะที่สมองมีเปลือกสมองที่โค้งงอมากเกินไป แม้ว่าที่ผิวสมองจะดูเรียบและมีร่องเล็กน้อย แต่เมื่อมองเข้าไปภายในสมองจะพบโครงสร้างที่โค้งงอและมีรอยพับรองและรอยพับตติยภูมิจำนวนมาก^{[ 40 ]}การถ่ายภาพสมองด้วย MRI เผยให้เห็นว่าสมองที่มีภาวะโพลีไมโครไจเรียมีเปลือกสมองที่บาง ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดที่ว่าสมองที่มีเปลือกสมองบางจะมีระดับการโค้งงอสูง^{[ 39 ] [ 40 ]}พบว่ายีนจำนวนมากเมื่อกลายพันธุ์จะทำให้เกิดภาวะโพลีไมโครไจเรียในมนุษย์ ตั้งแต่ mTORopathies (เช่นAKT3 ) ไปจนถึง channelopathies (ช่องโซเดียม " SCN3A ") ^{[ 41 ]}

ผู้ป่วยออทิสติกมีระดับการพับของเปลือกสมองโดยรวมสูงกว่า^{[ 42 ]}แต่เฉพาะในกลีบขมับ กลีบข้าง และกลีบหลังสมอง รวมถึงส่วนหนึ่งของคอร์เทกซ์ซิงกูเลต [ ^{43 ] พบ}ว่าระดับการพับที่สูงขึ้นมีความสัมพันธ์กับการเชื่อมต่อในระดับท้องถิ่นที่มากขึ้นในสมองของผู้ป่วยออทิสติก ซึ่งบ่งชี้ถึงการเชื่อมต่อที่มากเกินไป

Trnp1ซึ่งสามารถกระตุ้นให้เกิดการพับตัวของสมองในแบบจำลองสัตว์ ได้รับการตั้งสมมติฐานว่าเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของการพับตัวของสมองในบางกรณีของออทิสติก แต่การทบทวนในปี 2012 พบว่ามีรายงานการกลายพันธุ์เพียงกรณีเดียวในผู้ป่วยที่เป็นโรคเร็ตต์ (ไม่ใช่ ASD) ^{[ 44 ]}

พบว่ารอยพับของสมองมนุษย์ที่เป็นออทิสติกมีการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งเล็กน้อยในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาสมอง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง รูปแบบที่แตกต่างกันปรากฏในร่องหน้าผากส่วนบน ร่องซิลเวียน ไจรัสหน้าผากส่วนล่างไจรัสขมับส่วนบนและร่องรับกลิ่น^{[ 45 ]}บริเวณเหล่านี้เกี่ยวข้องกับความจำใช้งาน การประมวลผลทางอารมณ์ ภาษา และการมองด้วยสายตา[ ^{46 ] และ}ความแตกต่างในตำแหน่งและระดับของรอยพับเมื่อเปรียบเทียบกับสมองของมนุษย์ที่ไม่เป็นออทิสติก อาจอธิบายพฤติกรรมที่เปลี่ยนแปลงไปบางอย่างในผู้ป่วยออทิสติกได้

โรคจิตเภท ซึ่ง เป็นภาวะที่พบได้บ่อยกว่ายังเกี่ยวข้องกับความผิดปกติทางโครงสร้างในสมองด้วย พบว่าความหนาของเปลือกสมองลดลงและมีรอยหยักเพิ่มขึ้น ซึ่งคล้ายกับการเปลี่ยนแปลงที่พบในผู้ที่เป็น^ออทิสติก [ ^{39 ] [ 47 ]}

ความผิดปกติของเปลือกสมองที่เกิดจากไวรัสซิกาเกิดจากการติดเชื้อระหว่างตั้งครรภ์ และโดยทั่วไปจัดเป็นภาวะศีรษะเล็กหรือ 'สมองเล็ก' เนื่องจากปริมาตรของเปลือกสมองลดลงอย่างมากในภาวะศีรษะเล็ก การเปลี่ยนแปลงของรอยหยักจึงไม่ใช่เรื่องที่คาดไม่ถึง การศึกษาเกี่ยวกับกลไกของความผิดปกติจากไวรัสซิกาบ่งชี้ว่าข้อบกพร่องหลักเกิดจากการติดเชื้อของเซลล์เรเดียลเกลียและการตายของเซลล์ในเวลาต่อมา^{[ 48 ] [ 49 ]} การตายของเซลล์ต้นกำเนิดในเปลือกสมองทำให้สูญเสียเซลล์ลูกที่คาดว่าจะเกิดขึ้นทั้งหมด และขอบเขตของความผิดปกติจึงขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของการติดเชื้อและความรุนแรงของการติดเชื้อในช่วงเวลาของการเพิ่มจำนวนเซลล์ต้นกำเนิดประสาทและการสร้างเซลล์ประสาท การติดเชื้อในช่วงต้นมักจะทำให้เกิดความผิดปกติที่รุนแรงกว่า^{[ 50 ] [ 51 ]} ภาวะศีรษะเล็กและความผิดปกติของรอยหยักเป็นภาวะถาวรและไม่มีวิธีการรักษาที่เป็นที่รู้จัก

การพับของเปลือกสมองสามารถวัดได้โดยใช้ดัชนีการพับ (GI) ^{[ 52 ]}มิติแฟรกทัล^{[ 53 ]}และการรวมกันของคำต่างๆ เช่น พื้นที่ ความหนา และปริมาตร^{[ 37 ]} GI ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนระหว่างพื้นที่ทั้งหมดกับพื้นที่ที่เปิดเผย ("เส้นรอบวงของสมองที่กำหนดบนส่วนตัดขวางสองมิติ") ^{[ 54 ]} FreeSurfer ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์การสร้างพื้นผิวใหม่ เป็นหนึ่งในเครื่องมือที่มีอยู่สำหรับการวัด GI ^{[ 55 ]}

• 
  สมองชนิดต่างๆ เรียงตามเข็มนาฬิกาจากซ้ายบน: ลิงแรซัส โตเต็มวัย ; หนูโตเต็มวัย; มนุษย์ช่วงกลางของการตั้งครรภ์; มนุษย์แรกเกิด; มนุษย์โตเต็มวัย
• 
  สมองส่วนซีรีบรัมของมนุษย์ผู้ใหญ่ปกติ (สมองมีรอยหยัก) (ซ้าย), ภาวะสมองมีรอยหยักเล็กหลายจุด (กลาง) และภาวะสมองเรียบ (ขวา)

• ยูเลกีเรีย