(Dân trí) – Výzkum z Cambridge University ukazuje, že mozek prochází čtyřmi významnými „restarty“ ve věku 9, 32, 66 a 83 let, což s sebou nese hluboké změny v kognici, emocích a schopnosti zpracovávat informace.
Lidský mozek se nevyvíjí jednou plynulou křivkou od narození až do smrti. Místo toho prochází čtyřmi zásadními „restarty“ ve věku 9, 32, 66 a 83 let.
Toto je závěr rozsáhlé studie publikované Cambridge University v časopise Nature Communications, která přináší nový pohled na biologickou cestu vývoje mozku.
V průběhu let vědci věřili, že růst mozku probíhá postupně. Nové zjištění však ukazuje, že nervové sítě člověka procházejí fázemi silné restrukturalizace, které mohou být považovány za klíčové okamžiky v oblasti intelektuálních a emocionálních schopností.
Doktorka Alexa Mousley, neurovědkyně z MRC Brain Sciences Unit na Cambridge University, uvádí, že každé období reorganizace je spojeno se změnami v efektivitě mozkových funkcí.
To může být doba nejintenzivnější aktivity mozku, nebo naopak okamžik, kdy je mozek nejzranitelnější.
Velká data odhalují tajemství bílé hmoty
Aby určili klíčové okamžiky, tým vědců analyzoval 4 216 magnetických rezonancí lidí ve věku od 0 do 90 let, které byly získány z devíti velkých projektů ve Velké Británii a USA.
Všechny studie používaly techniku difuzní MRI, která sleduje pohyb molekul vody podél svazků nervových vláken, a tím mapuje bílou hmotu jednotlivých lidí.
Data byla následně zpracována algoritmem UMAP, který zhušťuje 12 strukturálních parametrů nervové sítě do trojrozměrného modelu. Tato metodologie dala vědcům možnost jasně vidět „zakřivené“ body v procesu vývoje mozkové sítě, které nebyly dříve zdokumentovány.
Výsledky ukazují, že mozek prochází pěti velkými obdobími během života a čtyřmi významnými transformacemi.
První restart: Přibližně ve 9 letech
Od narození do devíti let funguje mozek v režimu „hypervývoje“. Během tohoto období vznikají miliony nových synapsí a bílá hmota se rychle rozšiřuje. Nicméně, celková efektivita přenosu informací klesá.
Vědci vysvětlují, že malé děti se zaměřují na vytváření místních sítí, jako by vytvářely malé, ale husté čtvrti, namísto rozvíjení efektivních dopravy a komunikačních kanálů.
Když se dítě do devíti let dostane, začátek puberty odpovídá prvnímu neurobiologickému zvratu. Mozek začíná přecházet z místní struktury k lepší integraci vzdálených oblastí.
Druhý restart: Přibližně ve 32 letech
Od 9 do 32 let mozek prochází intenzivním obdobím zjemnění. Spojení se zkracují, zrychlují a stávají se efektivnějšími. Tento čas představuje optimalizaci mozku, kde je nejen flexibilní, ale i specializované, což umožňuje rychlé učení, multitasking a přesné zpracování informací.
Tým vědců zjistil, že kolem 32 let dosahuje tento proces optimalizace vrcholu. Mozek přechází do stabilního stavu dospělosti, kdy se struktura nervových spojení stává odolnější.
Mnohé charakteristiky osobnosti a kognitivní schopnosti se od této fáze stabilizují, což je v souladu s dosavadními psychologickými pozorováními o dospělosti.
Doktorka Mousley poznamenává, že zatímco začátek puberty má jasný počátek, „konec“ v neurobiologickém smyslu je obtížněji určen. Na základě mapy mozkové architektury tým zjistil, že proces vývoje adolescentního typu končí až na začátku třiceti let.
Třetí restart: Přibližně ve 66 letech
Po věku 32 let mozek vstupuje do dlouhého období klidu. Od dospělosti do přibližně 66 let se schopnost integrace mezi vzdálenými oblastmi postupně snižuje, zatímco místní spojení vzrůstají. Tato fáze připomíná zúžení komunikační sítě, které dává přednost „sousedním čtvrtím“ před udržováním široké sítě.
Toto je nejstabilnější období, ale také doba, kdy riziko kognitivních poruch roste. Po dosažení 66 let bílá hmota začíná ztenčovat vlivem biologického stárnutí, což ztěžuje efektivní přenos informací. V této době je mozek také více náchylný k onemocněním jako je hypertenze, mrtvice nebo demence.
Čtvrtý restart: Po věku 83 let
Od 83 let vstupuje mozek do pozdního stárnutí. Nervová síť již není rozptýlená, ale soustředí se na několik klíčových oblastí, aby udržela činnost. Oblasti jako occipitální a parietální laloky si zachovávají vysokou soudržnost, zatímco mnoho dalších oblastí vykazuje výrazný pokles.
To naznačuje, že spojovací zdroje mozku se vyčerpávají a pouze nejdůležitější oblasti pokračují v koordinaci aktivit.
Podle profesora Duncana Astlea, jednoho z autorů studie, porozumění těmto čtyřem biologickým zvratům může pomoci vysvětlit, proč některé neurologické poruchy nebo psychologické problémy často vrcholí v určitých obdobích života. To otevírá možnosti pro vylepšení časných diagnóz, rané intervence a designu vhodných metod léčby podle věku.
Dr. Katya Rubia z King’s College London poznamenává, že s jasně definovanou strukturou mozku v každé fázi mohou lékaři přesněji identifikovat abnormality ve srovnání s tradičním přístupem.
Nicméně tým vědců upozorňuje, že vzorek zahrnoval převážně bělochy a osoby s typickou nervovou soustavou, takže je třeba provést další výzkumy v různých populacích pro komplexnější pohled.
