Pięć faz rozwoju mózgu człowieka. Kiedy następują przełomowe zmiany?
Badania naukowców z Uniwersytetu Cambridge dowodzą, że mózg człowieka przechodzi przez pięć wyraźnych etapów rozwoju, które wyznaczają kluczowe punkty zwrotne w jego funkcjonowaniu. Każda z faz od dzieciństwa, przez dojrzałość, aż po późną starość charakteryzuje się inną architekturą połączeń neuronowych, co przekłada się na zdolności poznawcze oraz podatność na różne schorzenia.
Spis treści:
- Kiedy następują najważniejsze momenty zwrotne w mózgu?
- Co się dzieje w mózgu dziecka?
- Kiedy występuje najsilniejszy punkt zwrotny w całym okresie życia?
- Wczesna starość. Jak wygląda mózg na tym etapie?
- Ostatni etap rozwoju ludzkiego mózgu
Czy mózg starzeje się liniowo? Badacze z Uniwersytetu Cambridge w Wielkiej Brytanii zidentyfikowali pięć głównych faz jego rozwoju w ciągu przeciętnego życia człowieka, dowodząc, że ludzki mózg przebudowuje się, aby wspierać różne sposoby myślenia w miarę naszego wzrostu i dojrzewania, a później także starzenia.
Kiedy następują najważniejsze momenty zwrotne w mózgu?
Porównano mózgi 3802 osób w wieku od 0 do 90 lat z wykorzystaniem specjalistycznych skanerów MRI, które mapują połączenia neuronowe, śledząc ruch cząsteczek wody w tkance mózgowej. W ten sposób wykryto cztery punkty zwrotne między narodzinami a śmiercią, kiedy mózgi ulegają rekonfiguracji. Występują one w wieku:
- 9 l. - dziecięcość;
- 32 l. - dorosłość;
- 66 l. - wczesne starzenie się;
- 83 l. - późne starzenie się.
Topologia mózgu dziecka trwa od urodzenia do punktu zwrotnego w wieku dziewięciu lat, kiedy to przechodzi w fazę adolescencji - okres, trwający średnio do 32. roku życia. Na początku trzydziestki neurony w mózgu przechodzą w tryb dorosłego życia i stan ten jest najdłuższym okresem w ciągu całego życia - trwa ponad trzy dekady. Około 66. roku życia mózg przechodzi w fazę wczesnego starzenia się, a późne starzenie kształtuje się około 83. roku życia.
- Wiemy, że połączenia w mózgu mają kluczowe znaczenie dla naszego rozwoju, ale nie mamy pełnego obrazu tego, jak zmieniają się one w ciągu naszego życia i dlaczego - powiedziała dr Alexa Mousley, która kierowała badaniami. - To badanie jest pierwszym, które identyfikuje główne fazy rozwoju połączeń mózgowych w ciągu całego życia człowieka.
Te epoki dostarczają ważnego kontekstu dla tego, w czym nasze mózgi mogą być najlepsze, a na co bardziej podatne na różnych etapach życia
Co się dzieje w mózgu dziecka?
Od niemowlęctwa do wczesnego dzieciństwa mózg funkcjonuje w oparciu o konsolidację sieci - ponieważ bogactwo synaps nadprodukowanych w mózgu dziecka ulega redukcji, i tylko bardziej aktywne przetrwają, kształtując wczesną architekturę mózgu. W czasie tej przebudowy (od narodzenia do ok. 9. r. ż.) objętość istoty szarej i białej mózgu gwałtownie rośnie. W pierwszym punkcie zwrotnym, który następuje w wieku dziewięciu lat, mózg doświadcza radykalnej zmiany zdolności poznawczych, a także zwiększonego ryzyka wystąpienia zaburzeń psychicznych.
Kiedy występuje najsilniejszy punkt zwrotny w całym okresie życia?
Druga epoka mózgu, czyli okres dojrzewania, to czas, kiedy objętość istoty białej stale rośnie. Erę tę charakteryzuje efektywność połączeń zarówno w obrębie określonych obszarów, jak i szybka komunikacja w obrębie całego mózgu, co wiąże się ze zwiększoną wydajnością poznawczą. Średnio w wieku 30 lat następuje, według naukowców, "najsilniejszy punkt zwrotny w całym okresie życia".
Opierając się wyłącznie na architekturze neuronowej, odkryliśmy, że zmiany w strukturze mózgu typowe dla okresu dojrzewania kończą się około trzydziestki
Na początku lat 30. sieć neuronalna mózgu przechodzi w tryb dorosły. Rozpoczyna się wtedy najdłuższy okres w życiu człowieka. Architektura mózgu stabilizuje się w porównaniu z poprzednimi fazami, ponieważ nie ma istotnych punktów zwrotnych przez ponad trzydzieści lat.
Wczesna starość. Jak wygląda mózg na tym etapie?
Punkt zwrotny w wieku 66 lat jest znacznie łagodniejszy i nie wiąże się z żadnymi większymi zmianami strukturalnymi, chociaż badacze i tak zaobserwowali znaczące zmiany w schemacie sieci mózgowych średnio w tym wieku.
- Dane sugerują, że stopniowa reorganizacja sieci mózgowych osiąga punkt kulminacyjny w połowie lat sześćdziesiątych - stwierdziła autorka. - Jest to prawdopodobnie związane ze starzeniem się, z dalszym ograniczeniem połączeń w miarę degeneracji istoty białej. To wiek, w którym ludzie są bardziej narażeni na szereg schorzeń, które mogą wpływać na mózg, takich jak nadciśnienie tętnicze.
Ostatni etap rozwoju ludzkiego mózgu
Ostatni punkt zwrotny następuje około 83. roku życia. Rozpoczyna się wtedy ostatnia epoka rozwoju struktury mózgu. Dane jej dotyczące są ograniczone, ale wiadomo, że łączność całego mózgu pogarsza się jeszcze bardziej i opiera się na niektórych obszarach, podczas gdy inne zanikają.
- Patrząc wstecz, wielu z nas uważa, że nasze życie charakteryzowało się różnymi etapami. Okazuje się, że mózg również przechodzi przez te etapy - dodał współautor, prof. Duncan Astle. - Zrozumienie, że rozwój strukturalny mózgu nie jest kwestią stałego postępu, ale raczej kilku ważnych punktów zwrotnych, pomoże nam określić, kiedy i w jaki sposób jego połączenia są podatne na zakłócenia.
