Wcale nie do osiemnastki. Naukowcy zbadali, kiedy dojrzewa mózg

Kiedy wspominamy swoje życie, często dzielimy je na wyraźne rozdziały: dzieciństwo, burzliwą młodość, pierwszą pracę, czas stabilizacji, późne lata.

- Patrząc wstecz, wielu z nas ma poczucie, że nasze życie było naznaczone różnymi etapami – mówi prof. Duncan Astle, neuroinformatyk z Uniwersytetu w Cambridge i główny autor badania. - Okazuje się, że mózgi również przechodzą przez takie ery.

Nowa analiza skanów mózgu ok. 3800 osób w wieku od urodzenia do 90. roku życia pokazuje, że nasza "architektura" neuronalna wcale nie rozwija się liniowo. Zamiast tego mózg przechodzi przez pięć wyraźnych etapów, oddzielonych czterema momentami przełomowymi: około 9, 32, 66 i 83 lat.

Badacze śledzili, jak w mózgu przemieszcza się woda – dzięki temu mogli pośrednio zobaczyć, jak wyglądają i zmieniają się włókna nerwowe, czyli "kable" łączące różne obszary mózgu. Na tej podstawie opisali dynamiczną mapę połączeń od niemowlęctwa po późną starość.

Pierwsza faza obejmuje okres od wczesnego dzieciństwa do mniej więcej 9. roku życia. To czas prawdziwej eksplozji połączeń nerwowych. W mózgu powstają miliardy nowych synaps, a te zbędne są stopniowo usuwane – proces ten nazywa się "pruningiem", czyli przycinaniem połączeń.

Jednocześnie rośnie zarówno ilość istoty szarej (odpowiedzialnej za przetwarzanie informacji), jak i istoty białej (sieć włókien przewodząca sygnały pomiędzy różnymi częściami układu nerwowego). Kora mózgowa osiąga maksymalną grubość i staje się coraz bardziej pofałdowana – a to właśnie fałdy kory uznaje się za kluczowe dla złożonych funkcji poznawczych.

To etap, w którym mózg jest niezwykle plastyczny – bardzo chłonny, ale też wrażliwy na zaburzenia rozwoju, m.in. trudności w uczeniu się.

Po dzieciństwie przychodzi okres, który zwykle nazywamy dorastaniem. Badacze z Cambridge proponują jednak szersze spojrzenie: według nich młodzieńczy etap mózgu rozciąga się aż do około 32. roku życia.

W tym czasie istota biała nadal rośnie, a połączenia między różnymi regionami mózgu stają się coraz bardziej wydajne i wyspecjalizowane. Sieć komunikacji w mózgu dojrzewa: niektóre trasy sygnałów się wzmacniają, inne ulegają wyciszeniu, co pozwala działać szybciej i sprawniej.

To właśnie w okolicach 32. roku życia – jak wynika z analizy – dochodzi do najsilniejszego topologicznego punktu zwrotnego. Mózg wchodzi w nową epokę: etap dorosły.

Po trzydziestce struktura mózgu wyraźnie się stabilizuje. Sieć połączeń jest już w dużej mierze ukształtowana, a zmiany nie są tak gwałtowne jak wcześniej. Można to porównać do dobrze zorganizowanego miasta, w którym główne ulice i autostrady są już zbudowane – ruch wciąż się zmienia, ale mapa dróg pozostaje podobna.

Ten etap trwa mniej więcej do połowy lat 60. życia. To okres relatywnej równowagi: mózg wciąż się adaptuje, uczymy się nowych rzeczy, ale nie dochodzi już do takich "przebudów" sieci jak w dzieciństwie czy w przedłużonej adolescencji.

Kolejny punkt zwrotny pojawia się średnio w wieku około 66 lat. Od tego momentu badacze obserwują wyraźniejsze objawy wczesnego starzenia się mózgu. Istota biała zaczyna stopniowo się degradować, a sieć połączeń traci część swojej wydajności.

- To wiek, w którym ludzie są narażeni na zwiększone ryzyko wielu problemów zdrowotnych, które mogą wpływać na mózg, takich jak nadciśnienie tętnicze – mówi Alexa Mousley, współautorka badania z Uniwersytetu w Cambridge.

To właśnie w tej fazie rośnie znaczenie czynników naczyniowych (jak nadciśnienie), stylu życia czy chorób przewlekłych, które mogą przyspieszać spadek funkcji poznawczych.

Ostatni wyróżniony przez naukowców etap zaczyna się około 83. roku życia. Połączenia neuronalne nadal się osłabiają, a mózg coraz częściej "polega" na wybranych obszarach, niejako kompensując ubytki w innych regionach.

Dane dotyczące tej fazy są jeszcze ograniczone – w badaniu uczestniczyło mniej osób w tak zaawansowanym wieku. Jednak już teraz widać, że to okres silnej podatności na schorzenia neurodegeneracyjne, takie jak różne postacie otępienia.

Opis pięciu etapów życia mózgu nie jest tylko ciekawostką. Może mieć praktyczne konsekwencje dla medycyny, edukacji i profilaktyki.

Badacze podkreślają, że ich wyniki pomagają lepiej powiązać konkretne problemy zdrowotne z określonymi momentami rozwojowymi. Inne mechanizmy mogą odpowiadać za zaburzenia uwagi czy trudności w nauce u dzieci, a inne – za problemy z pamięcią i funkcjami wykonawczymi w wieku podeszłym.

- To może pomóc nam zrozumieć, dlaczego niektóre mózgi rozwijają się inaczej w kluczowych momentach życia – czy chodzi o trudności w uczeniu się w dzieciństwie, czy o demencję w późniejszych latach – wyjaśnia Mousley.

Jeśli wiemy, kiedy sieć połączeń w mózgu jest najbardziej dynamiczna, a kiedy najbardziej krucha, łatwiej zaplanować, kiedy najlepiej wprowadzać interwencje – od sposobu nauczania dzieci, przez wsparcie zdrowia psychicznego u młodych dorosłych, po profilaktykę udaru, demencji i innych chorób wieku starszego.

Wnioski z badania mają też wymiar codzienny: pokazują, że mózg dojrzewa znacznie dłużej, niż zwykliśmy myśleć – a jednocześnie pozostaje podatny na zmiany przez całe życie. To oznacza, że zarówno inwestowanie w rozwój dziecka, jak i dbanie o mózg w wieku 40, 60 czy 80 lat ma realny sens.

Marta Słupska, dziennikarka Wirtualnej Polski

Źródło: euronews.com