Život není přímočarou linií; je to spíše cesta plná zatáček. Během našeho života zažíváme řadu zvratů, a proces stárnutí není výjimkou. Nejedná se o pozvolný proces, ale spíše o tři významné fáze rychlého stárnutí. Jak to však vypadá v případě mozku a jeho kognitivních funkcí?
Mozek se skládá z různých oblastí, z nichž každá má své specifické funkce. Tyto oblasti jsou propojeny bílou hmotou, která zahrnuje nervové dráhy. Tyto dráhy se skládají z axonů, tedy dlouhých výběžků neuronů, a vytvářejí strukturu podobnou elektrickému kabelu. Jak je tato síť uspořádána, tak ovlivňuje naše kognitivní schopnosti. Dosud však nebylo jasné, jak se struktura těchto nervových spojení vyvíjí během života.
Tým výzkumníků z Cambridge University analyzoval mozkové snímky pomocí magnetické rezonance od 3 802 jedinců, kteří byli novorozenci až po devadesátníky, a jejich analýzu zveřejnil v prestižním časopise Nature Communications. Magnetická rezonance sleduje tok atomů vodíku, které tvoří vodní molekuly, a tím odhaluje strukturu nervových spojení v mozku. Tyto molekuly mají tendenci pohybovat se ve směru nervových vláken.
Podle studie prochází struktura mozkových spojení pěti fázemi v průběhu života. Při přechodu do nové fáze dochází čtyřikrát k přetváření mozkových spojení, což jsou klíčové body změny: růst, zralost, stárnutí a úpadek. K těmto překlenutím dochází přibližně v deseti, třiceti dvou, šestašedesáti a osmdesáti třech letech.
Mozkový vývoj v dětství: od narození do 9 let
První fáze (narození až 9 let) je obdobím budování mozkových spojení. V tomto období se bílá hmota prodlužuje a zjednodušuje, což může negativně ovlivnit efektivitu mozkových funkcí. Výzkumníci poznamenali, že v tomto věku trvá delší dobu, než se informace přenášejí mezi jednotlivými oblastmi mozku.
Jak děti rostou a získávají různé zkušenosti, spoje, které se nevyužívají, postupně mizí a zůstávají jen ty, které jsou skutečně potřebné. Hlavní autorka výzkumu Alexa Muzli říká, že mozek vytváří co nejvíce různých spojení, i když to snižuje jeho efektivitu, aby usnadnil různé formy učení, jako je například hra na piano.
Dospívání: od 9 do 32 let
Během druhé fáze (9 až 32 let) se objevuje opačný efekt. Mozkové okruhy se zkracují, což urychluje přenos informací mezi oblastmi. Mozek se tak stává efektivnějším. Podle výzkumníků je tento jev pravděpodobně spojen s hormonálními změnami, které nastávají během puberty. Tyto změny vedou ke zlepšení kognitivních funkcí, jako je plánování, rozhodování a paměť. Ačkoliv fyzická puberty trvá jen krátce, mozkové dospívání může trvat přes dvacet let a vrcholu dosahuje ve třiceti letech.
Zralost: od 32 do 66 let
Následující fáze, zralost (32 až 66 let), je nejdelší obdobím v životě mozku. Během této fáze mozek nadále mění, avšak změny jsou méně výrazné. Je to období jakési stagnace. V tomto stádiu začíná efektivita spojení mezi mozkovými oblastmi pomalu klesat.
Příčiny těchto změn zatím nejsou známy. Výzkumníci spekulují, že to může souviset s životními milníky, jako jsou svatby nebo povýšení, které lidé zažívají ve svých třiceti letech. Profesor Kátia Rubia z King’s College London, který se výzkumu nezúčastnil, podotknul, že to může být přirozený proces stárnutí.
Stárnutí: od 66 do 83 let
Čtvrtá fáze (66 až 83 let) je obdobím počátku stárnutí. Jak bílá hmota začíná degenerovat, celková konektivita mozku se snižuje. Zatímco spojení mezi neurony ve stejné mozkové oblasti zůstává relativně stabilní, spojení mezi neurony v různých oblastech podléhá výrazným změnám. Dochází k modulaci podle oblastí. Výzkumníci zjistili, že v průměru se změny v konexích objevují kolem 66 let. I v souvislosti se zdravotními problémy, jako je demence, se toto období ukazuje jako zajímavé.
Úpadek: od 83 do 90 let
Poslední fáze (83 až 90 let) je obdobím výrazného úpadku mozkových funkcí. V této fázi oslabují přímá spojení mezi různými oblastmi mozku a častěji se využívají centrální oblasti fungující jako uzly pro přenos informací.
Výzkumníci doufají, že porozumění těmto změnám v mozku pomůže objasnit, proč duševní zdraví často začíná vykazovat problémy před 25. rokem, a proč riziko demence roste po dosažení 65 let.
Profesor Rick Bechtel z Univerzity v Minnesotě, který se na výzkumu nepodílel, oznámil, že se jedná o zajímavé výsledky, avšak k potvrzení závěrů bude potřeba více dat.
*Informace o článku: Topologické změny napříč lidským životem. Nat Commun(2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-65974-8
Korepondent: Nopil Kwak, [email protected]
