Pewne obszary mózgu rosną w wieku dorosłym

Uważa się, że rozwój ludzkiego mózgu rozpoczyna się w trzecim tygodniu ciąży. Następnie neuronowe progenitorowe komórki zaczynają różnicować specyficzne struktury i funkcje nerwowe – proces, na który mają wpływ zarówno geny, jak i środowisko.

Proces rozwoju płodu trwa aż do momentu urodzenia, gdy podstawowe struktury ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego są w przybliżeniu ustalone.

Po urodzeniu mózg się rozwija. W okresie przedszkolnym mózg rośnie czterokrotnie i sięga prawie 90 proc. jego dorosłej objętości w wieku 6 lat.

Gdy jesteśmy dziećmi, nasze mózgi wytwarzają nadmiar połączeń synaptycznych między neuronami. W okresie dojrzewania mózg nadal zmienia się do postaci dorosłej, odrzucając te niepotrzebne synapsy.

Uważa się, że proces ten, który trwa również w wieku 20 lat i jest znany jako "czyszczenie" synaptyczne, jest w znacznym stopniu odpowiedzialny za rozwój mózgu i ma zasadnicze znaczenie dla prawidłowego zachowania społecznego. Jednak nowe badania sugerują, że wzrost wielkości, nie powinien zaburzać czyszczenia i jest tym, co wspomaga dojrzewanie mózgu.

Nowe badanie zostało opublikowane w "Science", czasopiśmie Amerykańskiego Stowarzyszenia Rozwoju Nauki.

Międzynarodowy zespół naukowców - prowadzony przez Jesse Gomez ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Stanford w Kalifornii - określił, jak lepiej zrozumieć zdolności mózgu do rozpoznawania twarzy - kluczowy element zachowań społecznych i normalnego współżycia społecznego.

Gomez i zespół wykorzystał anatomiczny, ilościowy i funkcjonalny rezonansy magnetyczny (fMRI), aby porównać tkanki mózgowe wszystkich uczestników badania.

Dzięki skanom MRI naukowcy zbadali 22 dzieci pomiędzy 5 i 12 rokiem życia oraz 25 dorosłych w wieku pomiędzy 22 i 28 lat. Sprawdzali również zdolność uczestników do rozpoznawania twarzy i miejsc.

Zadanie rozpoznawania twarzy składało się z testu pamięci twarzy Cambridge i zastąpili twarze dorosłych dziecięcymi. Rozpoznawanie miejsca oceniano przy użyciu zadania rozpoznawania o nazwie "stare-nowe", opracowanego przez naukowców.

Zespół mierzył grubość warstwy korowej - objętość wielkocząsteczkową lipidu i tkanki - jak również skład tkanek, łącznie z zawartością lipidów i cholesterolu w ścianach komórkowych i mieliny. Mielina jest tłuszczową białą substancją, która obejmuje aksony, niektóre z komórek nerwowych i zapewnia szybkie przewodnictwo między neuronami.

Gomez i zespół potwierdzili wyniki tych pomiarów in vivo w pośmiertnych analizach w mózgach dorosłych. Użyli również technik modelowania mózgu, aby odkryć mechanizmy odpowiedzialne za obserwowane zmiany w objętości tkanki mózgowej.

• Wpływ kwasu DHA na rozwój dziecka
• Dieta dobra na pamięć i koncentrację
• Rozwój dziecka w pierwszym roku życia

Pomiary wykazały, że tkanka korowa kształtowała się różnież w obszarach rozpoznawania twarzy i miejsca prawej półkuli mózgu.

U dorosłych stwierdzono zwiększony rozmiar obszaru mózgu, który umożliwia rozpoznawanie twarzy, natomiast region odpowiedzialny za rozpoznawanie miejsc pozostał taki sam.

Region zidentyfikowany jako odpowiedzialny za rozpoznawanie twarzy to zakręt wrzecionowaty. Rozwój tkanki w tym obszarze był skorelowany z poprawą funkcjonowania selektywności twarzy i rozpoznawania twarzy.

Rozwój regionów selektywności twarzy okazał się zdominowany przez proliferację drobnoziarnistą. Wyniki te zostały potwierdzone przez cytoarchitektoniczny pomiar wykonany w pośmiertnych mózgach.

Naukowcy przeanalizowali pośmiertnie mózgi, aby sprawdzić, czy zmiany w wielkości były spowodowane zwiększoną mielinizacją. Stwierdzili oni jednak, że zmiany w mielinizacji nie mogą być jedynym wyjaśnieniem ekspansji w tym regionie mózgu.

W związku z tym autorzy sugerują, że ten nieoczekiwany wzrost może być spowodowany przez łączny wzrost komórek dendrytycznych organizmu i struktury osłonki mielinowej.