Структурное развитие человеческого мозга происходит не плавно и линейно, а через серию четко разграниченных этапов с «поворотными точками». К такому выводу пришли исследователи, проанализировав данные МРТ тысяч людей — от младенцев до 90-летних. Архитектура мозговых сетей проходит через пять фаз, разделенных возрастами около 9, 32, 66 и 83 лет. Работа опубликована в журнале Nature Communications (NatCom).
Ранее считалось, что мозг развивается по относительно гладкой траектории: быстрый рост в детстве, пик во взрослом возрасте и постепенный спад в старости. Однако такие модели, по мнению авторов, упрощают реальную картину и не учитывают сложные нелинейные перестройки. Новое исследование предлагает «карту нормы» — базовое описание того, как в среднем меняется организация мозга на протяжении всей жизни.
«Мы давно знаем, что связи в мозге меняются с возрастом, но нам не хватало понимания общих закономерностей этих изменений, — объяснила ведущий автор работы Алекса Маусли, постдокторант Кембриджский университет. — Это важно, потому что организация мозговых сетей связана с нейроразвитием, психическими расстройствами и неврологическими заболеваниями».
Команда объединила данные девяти нейровизуализационных проектов, получив выборку из 4216 человек в возрасте от 0 до 90 лет. Для построения «эталонной» траектории были отобраны 3802 скана нейротипичных участников. Ученые использовали диффузионно-взвешенную МРТ, позволяющую картировать белое вещество — проводящие «кабели» мозга, соединяющие разные области.
Анализ выявил четыре ключевые точки, разделяющие пять этапов. Первый длится от рождения до примерно 9 лет и связан с быстрым формированием и «прореживанием» связей: эффективность снижается, а локальная специализация растет. Второй этап — от 9 до 32 лет — оказался неожиданно длинным и напоминает затянувшийся «структурный подростковый возраст»: мозг активно повышает интеграцию сетей и эффективность передачи информации. Поворот около 32 лет стал самым выраженным за всю жизнь.
Третий этап (32–66 лет) характеризуется относительной стабильностью и постепенным ростом сегрегации сетей, что совпадает с психологическими данными о стабилизации личности и когнитивных функций. Четвертый этап (66–83 года) отражает начало возрастных изменений и снижение целостности сетей. Наконец, после 83 лет наблюдается дальнейшее ослабление глобальной связности, при котором возрастная динамика становится менее выраженной.
Важно, что эти структурные «вехи» совпадают с биологическими и социальными рубежами — пубертатом, пиком физического развития, выходом на пенсию. При этом авторы подчеркнули: речь идет исключительно об архитектуре мозга, а не о поведении или уровне зрелости.
Ранее стало известно, как наш мозг ощущает «свое» тело.
