Ученые Кембриджского университета установили, что мозг человека проходит через несколько четко обозначенных фаз на протяжении жизни, а ключевые поворотные моменты происходят в возрасте 9, 32, 66 и 83 лет. Авторы исследования надеются, что знания о состоянии мозга на каждом из этих этапов помогут лучше понять причины психических расстройств и деменции.
Это адаптированный перевод материала, опубликованного на сайте BBC News. Оригинал на английском языке можно прочитать здесь.
В исследовании принимали участие около 4 тыс. человек в возрасте до 90 лет, ученые просканировали их головной мозг, чтобы установить, как работают связи между их мозговыми клетками.
Исследователи из Кембриджа пришли к выводу, что мозг остается в фазе юности, пока ему не исполнится около 30 лет — именно этот возраст принято считать пиком расцвета человеческого организма.
Как считают ученые, результаты нового исследования позволят понять, почему риски психических расстройств и деменции меняются в разные периоды жизни.
Выводы исследовательской группы опубликованы в научном журнале Nature Communications.
По мере приобретения новых знаний и опыта мозг постоянно меняется, но исследование показывает, что это не один плавный процесс, проходящий от рождения до смерти.
Вместо этого существуют пять фаз работы мозга:
- Детство — от рождения до 9 лет;
- Юношеский период — с 9 до 32 лет;
- Взрослость — с 32 до 66 лет;
- Раннее старение — с 66 до 83 лет;
- Позднее старение — с 83 лет и далее.
«Мозг перенастраивается на протяжении всей жизни. Он все время усиливает одни связи и ослабляет другие, и это не постоянный, ровный процесс — есть колебания и фазы перестройки мозга», — сказала Би-би-си один из авторов исследования, доктор Алекса Моусли.
У некоторых людей эти этапы наступают раньше или позже, но в целом именно такие возрастные пороги чаще всего встречались при изучении сканов головного мозга участников исследования.
Пять фаз работы мозга
Детство. В этот первый период мозг быстро увеличивается в размерах, но одновременно «прореживает» избыточное количество связей между нервными клетками — синапсов, которые были созданы в самом начале жизни.
На этом этапе мозг работает менее эффективно. Он действует как ребенок, который гуляет по парку без определенной цели и идет туда, куда ему заблагорассудится, вместо того чтобы двигаться по прямой из точки А в точку Б.
Юношеский период. Всё резко меняется примерно с девяти лет, когда связи в мозге начинают перестраиваться ради предельной эффективности. «Это огромный сдвиг», — говорит доктор Моусли, называя этот переход от одной фазы к другой самым значительным в жизни человека.
Именно в это время появляется самый высокий риск возникновения психических расстройств.
Нет ничего удивительного, что юношеский период начинается примерно с наступлением полового созревания. Но нынешнее исследование говорит в пользу того, что он заканчивается намного позже, чем мы думали.
Когда-то считалось, что юношество ограничивается подростковыми годами, позже нейробиология показала, что она продолжается и после двадцати, а теперь — вплоть до 30+.
Это единственная фаза, когда нейронные сети мозга становятся более эффективными. По словам Моусли, показатели работы мозга достигают пика в первые годы после достижения 30 лет, то есть в самом конце фазы, тянущейся с 9 до 32. Эксперт называет «крайне интересным» тот факт, что мозг остается в одной фазе развития в течение такого длительного периода времени.
Взрослость. Затем наступает период стабильности — самая продолжительная эпоха в жизни мозга, которая занимает около трех десятилетий.
Изменения в это время идут значительно медленнее по сравнению с бурными процессами предыдущих лет, но именно здесь мы видим, как процесс развития мозга разворачивается в обратную сторону.
По словам ученых, в этот период мы выходим на своеобразное «плато интеллекта и личности».
Раннее старение. Этот этап начинается примерно в 66 лет, но это не резкое и внезапное ухудшение эффективности мозга. Скорее, в мозге происходят изменения в схемах взаимосвязей.
Вместо того, чтобы работать как единый скоординированный орган, мозг все больше разделяется на отдельные области, которые при этом тесно взаимодействуют — как участники одной музыкальной группы, решившие заняться собственными сольными проектами.
Хотя исследование концентрировалось на здоровом мозге, именно в этом возрасте обычно начинают проявляться деменция и высокое давление, влияющие на состояние мозга.
Позднее старение. Затем, в возрасте 83 лет, мы вступаем в финальную стадию. Данных об этой возрастной группе меньше, чем о других, поскольку найти достаточно людей с здоровым мозгом для сканирования было сложнее. Изменения мозга на этом этапе похожи на симптомы раннего старения, но выражены еще сильнее.
Доктор Моусли была очень удивлена тем, насколько точно возрастные «переходы» совпадают с важными жизненными этапами — такими, как пубертат, проблемы со здоровьем в более зрелом возрасте и даже крупные жизненные перемены у 30-летних, как, например, рождение детей.
«Классное исследование»
Выводы исследования отдельно не говорят о показателях работы мужчин и женщин. Однако у ученых возникнут вопросы о гендерной специфике, например, о влиянии на мозг менопаузы.
«Многие психические и неврологические состояния связаны с тем, как устроены связи в мозге. Различия в «проводке» у разных людей действительно могут помочь предсказать трудности с вниманием, языком, памятью и множеством других видов поведения», — говорит профессор нейроинформатики Кембриджского университета Дункан Астл.
«Это очень классное исследование, которое подчеркивает, насколько сильно наш мозг меняется на протяжении жизни», — добавляет профессор Тара Спайрс-Джонс, директор Центра исследований мозга Эдинбургского университета (она не была в числе авторов этого исследования).
По словам Спайрс-Джонс, его результаты «хорошо согласуются» с нынешним пониманием процессов старения мозга, но, отмечает ученая, важно понимать, что «не все проходят через изменения в точно такие же возрастные сроки, о которых говорится в исследовании».
