Život neprobíhá pouze v přímkách nebo hladkých křivkách. Během našeho bytí zažíváme různé zákruty a ohyby. Proces stárnutí není výjimkou, protože tělo neprochází kontinuálními změnami, ale absolvuje tři prudké etapy rychlého stárnutí. Jak se ale vyvíjí kognitivní funkce, které řídí náš mozek?
V mozku existují různé oblasti, z nichž každá má specifické funkce. Tyto oblasti komunikují prostřednictvím bílých hmotových nervových vláken. Bílá hmota se skládá ze svazků axonů, což jsou dlouhá vlákna neuronů. Struktura těchto propojení ovlivňuje kognitivní funkce. Avšak dosud nebylo zcela jasné, jak se tyto „nervové propojení“ mění v průběhu života.
Výzkumný tým z Cambridgeské univerzity analyzoval 3 802 MRI skenů mozku od novorozenců až po devadesátníky, aby zjistil, jak se mozkové okruhy mění po celý život. Skeny MRI sledují tok vodních molekul, konkrétně hydrogenových atomů, a tím mapují strukturu nervových spojení. Tyto molekuly se obvykle pohybují ve směru nervových vláken.
Podle zjištění se struktura propojení v lidském mozku vyvíjí v pěti etapách a při přechodu do nového stádiu prochází čtyřmi zvraty (vývoj, zrání, stárnutí, úpadek). Důležité přechodové body nastávají přibližně ve věku 9, 32, 66 a 83 let.
První etapa: Od narození do 9 let – budování sítí
První etapa (narození až 9 let) je obdobím budování neuronových spojení. V této fázi tendence ukazují, že bílá hmota roste delší a komplexnější. To pochopitelně snižuje efektivitu mozku, protože doba potřebná k přenosu informací mezi jednotlivými oblastmi se prodlužuje.
Jak roste a zkušenosti se hromadí, nepotřebné spojení se postupně ztrácejí, a zachovávají se jen ta, která jsou skutečně užitečná. Podle hlavní výzkumnice Alexy Muzli, „mozek za cenu snížení efektivity vytváří co nejsilnější propojovací sítě, které podporují učení, například při výuce hraní na klavír.“
Druhá etapa: Od 9 do 32 let – zvýšení efektivity
V druhé etapě (9 až 32 let) dochází k opačnému jevu. Spoje v mozku se zkracují, což zkracuje čas potřebný k přenosu informací mezi oblastmi, a efektivita mozku se tím zvyšuje. Tento pokrok je pravděpodobně způsoben hormonálními změnami, které jsou s různými fázemi dospívání spojeny. Tato změna přispívá k zlepšení kognitivních funkcí, jako je plánování, rozhodování a paměť. I když fyzické dospívání je krátké, období mladého mozku trvá více než 20 let a vrcholí v raných 30 letech.
Třetí etapa: Od 32 do 66 let – stabilizace a stagnace
Třetí etapa, známá jako etapa zrání, trvá od 32 do 66 let a je nejdelší fází života mozku. „I když mozek stále prochází změnami, jejich rychlost je výrazně nižší,“ uvedli vědci. V této fázi začíná klesat efektivita neuronových propojení mezi různými oblastmi.
Příčiny těchto změn však zůstávají neznámé. Odborníci naznačují, že období důležitých životních zlomů, jako jsou manželství a povýšení, které lidé zažívají v třicátých letech, mohou hrát roli. Profesorka Katiya Rubia z King’s College London, která se na výzkumu nepodílela, poukazuje na to, že tyto procesy mohou být projevem přirozeného stárnutí.
Čtvrtá etapa: Od 66 do 83 let – počátek stárnutí
Ve čtvrté etapě (66 až 83 let) začíná proces stárnutí. Bílá hmota vykazuje známky degenerace, což vede ke zhoršení celkové propojenosti mozku. Zatímco spojení mezi neurony ve stejné oblasti jsou relativně stabilní, spojení mezi různými oblastmi se mění výrazně. Vědci udržují, že průměrně kolem 66 let lze pozorovat výrazné změny ve struktuře propojení mozku. Tento proces je zajímavý, protože se v tomto období zvyšuje riziko zdravotních problémů, včetně demence.
Pátá etapa: Od 83 do 90 let – funkční úpadek
Poslední, pátá etapa (83 až 90 let) je obdobím, kdy stárnutí pokračuje a funkce mozku klesají. V této fázi dochází k oslabení přímých spojení mezi oblastmi, což znamená, že informace často putují přes specifické uzlové struktury v mozku, které plní roli rozbočovače.
Vědci doufají, že pochopení tohoto vývoje může poskytnout odpovědi na otázku, proč se duševní zdraví často začíná zhoršovat před 25. rokem života a proč lidé nad 65 let čelí výrazně zvýšenému riziku demence.
Profesor Rick Wetzell z Minnesotské univerzity, který se na výzkumu nepodílel, označil výsledky za fascinující, avšak zdůraznil, že je potřeba více dat k podpoře závěrů.
*Informace o studii
Topologické zvraty v rámci lidského života. Nat Commun (2025).
