Lidský mozek prochází pěti zásadními fázemi během života, s proměnami v neuronových spojeních. K těmto přechodům dochází v průměru ve věku 9, 32, 66 a 83 let, jak uvádí studie publikovaná tento týden v odborném časopise Nature Communications.
Výzkum, vedený neurovědci z Cambridge University ve Spojeném království, vychází z dat magnetické rezonance, která zahrnují 3 802 lidí ve věku od 0 do 90 let. Tyto data byla použita k mapování neuronových spojení na základě sledování pohybu vodních molekul v mozkovém tkáni.
Při studiu byly identifikovány čtyři hlavní „převraty“, v nichž se struktura mozku významně mění. „Více než víme, jak je struktura mozku zásadní pro náš vývoj, stále nemáme kompletní obraz o tom, jak se mění v průběhu života a proč,“ říká Alexa Mousley z University of Cambridge, která vedla výzkum.
Mousley také uvedla, že „toto je první studie, která identifikuje klíčové fáze vytváření mozkových spojení v průběhu lidského života.“ Dodala, že tyto fáze poskytují důležitý kontext pro pochopení, kdy mohou být naše mozky efektivnější nebo zranitelnější v různých fázích života. To může pomoci objasnit důvody, proč se některé mozky vyvíjejí odlišně v klíčových obdobích života, například v souvislosti s problémy s učením v dětství nebo demencí ve stáří.
Fáze od 0 do 9 let: Konsolidace neuronové sítě
V první fázi, která trvá od 0 do 9 let a je označována jako období dětství, výrazně narůstá objem šedé hmoty (obsahující neurony) a bílé hmoty (umožňující spojení). Během této doby dochází ke konsolidaci sítě, kdy se redukuje počet synapsí (spojení mezi neurony), které jsou v mozku novorozence nadměrné, a přežívají pouze ty nejaktivnější.
Rozložení spojení v celém mozku se reorganizuje stejným způsobem od narození až přibližně do 9 let, kdy dochází k prvnímu „převratu“. Výzkumníci varují, že mozek prochází „radikální změnou“ v jeho kognitivních schopnostech a zvyšuje se riziko psychických poruch.
Od 9 do 32 let: Fáze mozkové adolescence
Během fáze „mozkové adolescence“, která trvá do 32 let, se objem bílé hmoty nadále zvyšuje, což vedle k stále rafinovanějšímu uspořádání komunikačních sítí v mozku. Toto období je charakterizováno jak efektivitou spojení v rámci specifických oblastí, tak i rychlou komunikací v celém mozku, což souvisí s lepším kognitivním výkonem.
Podle Mousley je to „jediná fáze“, ve které se zvyšuje „neuronální efektivita“. Výzkumníci upozorňují, že „vrchol kognitivního výkonu“ nastává na začátku třicátých let.
Od 32 do 66 let: Stabilizace struktury mozku
Během věkové dospělosti (32-66 let) prochází mozek nejdelším obdobím stabilizace své struktury. Ve srovnání s předchozími fázemi se struktura mozku stabilizuje a oblasti mozku se začínají pomalu oddělovat. Přechod do fáze „raného stárnutí mozku“ je mnohem jemnější, protože se nevyskytují významné strukturální změny. Výzkumníci však nalezli významné změny ve vzoru mozkových sítí, přibližně ve věku 66 let.
Mousley poznamenala, že „data naznačují, že postupná reorganizace mozkových sítí kulminuje v polovině šedesátých let“, a dodala, že to bude „pravděpodobně spojeno se stárnutím, s klesající propojeností, jak se bílá hmota začíná degenerovat.“
Od 66 do 83 let: Fáze pozdního stárnutí mozku
Okolo 83 let vstupuje mozek do své poslední vývojové fáze, a to do fáze „pozdního stárnutí mozku“. Údaje o této etapě jsou omezené, ale charakterizuje ji „přechod od globálního k lokálnímu“, což znamená, že se dále snižuje propojenost celého mozku, zatímco roste závislost na specifických oblastech. Duncan Astle, profesor neuroinformatiky na Cambridge, k tomu uvedl, že způsob, jakým mozek vytváří spojení, souvisí s mnoha podmínkami neurovývoje, psychického zdraví a nervového systému.
Astle dodal, že „rozdíly v mozkové propojenosti predikují problémy spojené s pozorností, řečí, pamětí a řadou různých chování“. „Pochopení, že struktura mozku není lineární progresí, ale zahrnuje několik klíčových bodů obratu, nám pomůže identifikovat, kdy a jak je jeho propojenost zranitelná vůči poruchám,“ shrnul v prohlášení univerzity.
