Новое исследование, проведённое учёными из Кембриджского университета в Великобритании и опубликованное в журнале Nature Communications, выделяет пять периодов в жизни человеческого мозга. Эти периоды разделяют четыре важных этапа в развитии и функционировании мозга, которые приходятся на возраст 9, 32, 66 и 83 лет. В ходе исследования ученые изучали изменения в структуре и способности мозга к адаптации, то есть в его способности формировать новые нейронные связи по мере необходимости. Пять этапов эволюции мозга В ходе исследования были выделены пять ключевых этапов, через которые проходит мозг на протяжении жизни. 1. Детство — от рождения до 9 лет. В этот период мозг активно избавляется от случайных синаптических связей, которые формируются в процессе хаотичного обучения в раннем возрасте. Несмотря на быстрый рост, этот этап не отличается высокой эффективностью. 2. Подростковый возраст — с 9 лет примерно до 32 лет. Уникальность данного исследования в том, что подростковый возраст рассматривается как период, который длится до 32 лет. Подростковый возраст — это самый податливый этап для человеческого мозга, когда новые синаптические связи формируются с удивительной легкостью. Психические расстройства также, вероятно, начинают развиваться именно в этот период. 3. Взрослая жизнь — период с 32 до 66 лет, самый продолжительный из всех этапов. В этом возрасте, как показало исследование, эффективность работы мозга значительно снижается. Однако, как правило, это время максимальной стабильности. 4. Раннее старение — период от 66 до 83 лет. В это время в мозге начинают происходить изменения: области начинают взаимодействовать более тесно, а мозг может начать функционировать менее слаженно как единое целое. Также возрастает риск развития деменции и системных заболеваний, таких как сердечно-сосудистые патологии. 5. Позднее старение — начинается с 83 лет и продолжается до конца жизни. Этот период похож на раннее старение, но изменения, вероятно, будут происходить более быстрыми темпами. Исследование проводилось на основе данных, полученных в ходе сканирования головного мозга с использованием метода диффузионной визуализации, который представляет собой разновидность магнитно-резонансной томографии (МРТ). В исследовании приняли участие 4216 человек в возрасте от младенчества до 90 лет. Как мы можем лучше понять эти пять этапов развития человеческого мозга? Доктор Луис Гойкурия, старший научный сотрудник и разработчик в компании Attached, не принимавший участия в исследовании, делится своими мыслями по поводу исследования. Чтобы разобраться в особенностях, которые меняются на протяжении этих пяти эпох, доктор Гойкурия предлагает представить наш мозг в виде единой сети. «Представьте себе гладкую поверхность или стеганое одеяло, по которому катится шарик. Этот шарик символизирует наше внимание или познание. На поверхности есть небольшие кармашки, в которые может закатиться этот шарик. Эти кармашки представляют собой области мозга или несколько локальных сетей, связанных с определенными функциями», — объясняет он. По словам доктора Гойкурии, в этом исследовании рассматриваются различные свойства этих сетей, такие как интеграция, сегрегация и централизация, и то, как они выглядят и изменяются в течение этих пяти этапов. «Аналогия здесь такова: насколько легко шарик перемещается между кармашками (интеграция), насколько глубоки и отчетливы кармашки (сегрегация) и какие из них расположены на ключевых перекрестках (центральность) — всё это выглядит по-разному в течение этих пяти периодов нашей жизни», — говорит он. Развитие мозга: эффективность — это не то же самое, что интеллект Хотя исследование показало, что мозг в подростковый период работает намного эффективнее мозга во взрослом периоде, мало кто будет утверждать, что подростки мыслят на более высоком уровне, чем взрослые. Доктор Гойкурия, вновь обращаясь к своей общей аналогии, поясняет: «Глобальная эффективность в большей степени зависит от того, насколько легко шарик перемещается между различными кармашками. Но ясность мышления — это нечто большее, чем просто способность передавать информацию между различными локальными сетями (кармашками)». «По мере того как вы становитесь старше, мудрость и развитый интеллект улучшаются, что помогает миру обрести больше смысла. Но отчасти это не зависит от вашей способности устанавливать связи между различными идеями», — говорит он. Он обращает внимание на то, что в данном исследовании ясно говорится: хотя «существует положительная связь между глобальной эффективностью (более короткими путями передачи информации) и интеллектом у детей», существует и «отрицательная связь между глобальной эффективностью и когнитивными нарушениями у пожилых людей». Продолжается ли подростковая стадия развития мозга до 30 лет? В последние годы другие исследования показали, что определяющей характеристикой подросткового возраста является значительная перестройка префронтальной коры, что приводит к снижению исполнительных функций примерно до 25 лет. Однако в данном исследовании это не рассматривается. Доктор Гойкурия задается вопросом, почему этот аспект не был затронут: «Если предполагается, что к 20 годам исполнительные функции улучшаются, почему бы этому не привести к более масштабным изменениям в сети, которые могли бы сформировать свой собственный этап? Можно было бы предположить, что это отражено в переходе между вторым и третьим периодами (9-32 и 32-66), но я думаю, что 32 — это слишком большой возраст для такого разделения». Исследование открывает новые стратегии для нейрохирургов Доктор медицинских наук, член Американской академии неврологии, нейрохирург Анджела Бонен, не принимавшая участия в этом исследовании, с воодушевлением восприняла его результаты. Она отмечает: «Мой опыт проведения сложных операций на головном мозге охватывает все возрастные группы, и это исследование обеспечивает научное подтверждение того, что мы уже наблюдаем в клинической практике». По словам доктора Бонен, способность мозга к хирургическому восстановлению меняется в течение жизни. Эти поэтапные различия играют важную роль для хирурга. «Например, в младенчестве и раннем детстве, до 9 лет, дети обладают высокой нейропластичностью — у них многоузловая сеть нейронов. Это позволяет им быстро восстанавливаться после хирургического удаления некоторых опухолей головного мозга», — говорит она. Доктор Бонен делится своими наблюдениями о том, что «оптимальные операции, ожидаемые от хирургических пациентов, несмотря на все сложности, приводят к более плавному выздоровлению в возрасте примерно около 32 лет». Однако, по её словам, исследование также подчёркивает необходимость разработки новых хирургических методов для пациентов старше 66 лет, которым требуется больше времени на восстановление, как и более пожилым людям. «Используя информацию, полученную в ходе этого исследования об основных этапах развития людей и их уникальных физических условиях, ученые могут разработать хирургическую операцию, подходящую для пожилых людей. Это поможет хирургам принимать правильные решения для скорейшего восстановления функций, основываясь на стадиях развития пациентов», — говорит доктор Бонен. Она также отмечает, что люди старше 83 лет обычно не рассматриваются как кандидаты на нейрохирургическое вмешательство. По материалам статьи «Human brain may only reach adulthood after age 30» Medical News Today