Предыдущие исследования обнаружили, что человеческий мозг достигает зрелости примерно к 20-30 годам, но новое исследование предполагает, что он никогда не перестает развиваться.
Нейробиологи из Кембриджского университета определили «пять основных эпох», или стадий, структуры мозга, согласно пресс-релизу университета.
На протяжении всей жизни мозг «перестраивается, чтобы поддерживать разные способы мышления, пока мы растем, созреваем и в конечном итоге приходим в упадок», отметили исследователи.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications и проведенное под руководством Отдела познания и наук о мозге MRC Кембриджа, изучило мозг 3802 человек в возрасте от рождения до 90 лет.
Их сравнивали с помощью специализированного МРТ-сканирования, которое отслеживает, как молекулы воды движутся через ткань мозга, заявили исследователи.
Исследование определило следующие пять широких фаз структуры мозга, разделенных на четыре «переломных момента» между рождением и смертью.
1. Детство: от рождения до 9 лет
В эпоху детства мозга происходит быстрый рост и «консолидация сети», включая расширение серого и белого вещества и стабилизацию поверхности мозга. Серое вещество отвечает за обработку информации в мозге, а белое вещество обеспечивает коммуникацию, согласно исследователям.
Также происходит избыточное производство нейронных связей, или синапсов, которые затем сокращаются, так что выживают только самые активные.
«Во всем мозге связи перестраиваются по одной и той же схеме от рождения примерно до 9 лет», — отметили исследователи.
В 9 лет мозг переживает «скачкообразное изменение» когнитивных способностей и повышенный риск психических расстройств.
2. Подростковый возраст: от 9 до 32 лет
На подростковой стадии, которая длится в среднем до 32 лет, рост белого вещества продолжается, в то время как коммуникационные сети мозга становятся более совершенными и эффективными.
Исследование также обнаружило увеличение связности, что усиливает когнитивное развитие и обучение.
Эти развития достигают пика в начале 30-летнего возраста, что определяется как «самый сильный топологический переломный момент» за всю жизнь.
Примерно в 32 года происходят «наиболее направленные изменения в проводке и самый большой общий сдвиг в траектории», написала в заявлении ведущий исследователь доктор Алекса Мусли, стипендиат Gates Cambridge.
«Хотя половое созревание предлагает четкое начало, конец подросткового возраста гораздо сложнее определить научно, — сказала она. — Основываясь исключительно на нейронной архитектуре, мы обнаружили, что подросткоподобные изменения в структуре мозга заканчиваются примерно в начале 30-х годов».
3. Взрослость: от 32 до 66 лет
Взрослость — самая длинная эпоха развития мозга, длящаяся более трех десятилетий. На этой стадии архитектура мозга стабилизируется без крупных переломных моментов, что соответствует «плато в интеллекте и личности», повторили исследователи, ссылаясь на другие работы.
Между тем, области мозга в период взрослости становятся более компартментализированными или «сегрегированными».
4. Раннее старение: от 66 до 83 лет
Примерно в 66 лет не происходит крупных структурных сдвигов, но исследователи все же указали на «значимые изменения» в паттерне мозговых сетей. Эта реорганизация, скорее всего, связана с общим старением, совпадая со снижением связности и дегенерацией белого вещества.
По словам Мусли, люди в этом возрасте сталкиваются с повышенным риском заболеваний, которые могут повлиять на мозг, например, гипертонии.
5. Позднее старение: 83 года и старше
Финальная структура мозга формируется примерно в 83 года. Хотя данные для этой эпохи ограничены, исследователи отметили заметный сдвиг в сторону снижения связности мозга и повышенную зависимость от определенных регионов.
«Важный контекст»
Старший автор Дункан Астл, профессор нейроинформатики в Кембридже, прокомментировал в заявлении: «Многие нейроразвивающиеся, психические и неврологические состояния связаны с тем, как устроен мозг».
«Действительно, различия в проводке мозга предсказывают трудности с вниманием, речью, памятью и целым рядом различных поведенческих моделей», — сказал он.
«Понимание того, что структурное путешествие мозга — это не вопрос постепенного прогресса, а скорее нескольких основных переломных моментов, поможет нам определить, когда и как его проводка уязвима для нарушений».
Это исследование первым определило основные фазы организации связей в мозге на протяжении всей человеческой жизни, прокомментировала Мусли.
«Эти эпохи предоставляют важный контекст для того, на что наш мозг может быть лучше всего способен или более уязвим на разных этапах нашей жизни, — сказала она. — Это может помочь нам понять, почему некоторые мозги развиваются по-другому в ключевые моменты жизни, будь то трудности в обучении в детстве или деменция в поздние годы».
В интервью Fox News Digital доктор Пол Сафир, нейрохирург и основатель Coaxial Neurosurgical Specialists в Нью-Джерси, прокомментировал, что, хотя он согласен с концепцией стадий старения мозга, «предложенное ими разделение немного широковато».
«Я думаю, что существуют более четкие фундаментальные вехи старения в более раннем возрасте, — сказал он. — От рождения до 9 лет происходят существенные изменения».
Сафир, не участвовавший в исследовании, отметил, что определенные факторы могут влиять на старение мозга, такие как стимуляция развития детского мозга вербальными, письменными, математическими и музыкальными навыками.
«На противоположном конце спектра продолжение этих задач помогает предотвратить ускоренное старение в более поздние годы жизни», — сказал он.
По словам эксперта, таким факторам образа жизни, как здоровое питание, ограниченное потребление алкоголя, отказ от употребления запрещенных наркотиков и курения, также может способствовать долгосрочному здоровью мозга.
Сафир добавил: «Мы также знаем из исследований «голубых зон», что люди, живущие в социально активных сообществах и избегающие изоляции, также имеют лучшее здоровье мозга и долголетие с более низкими показателями деменции».
Анджелика Стабиле — репортер по образу жизни для Fox News Digital.
