Neurovědy: Fáze a zvraty vývoje našeho mozku
Výzkum ukazuje, že náš mozek prochází během života pěti fázemi a čtyřmi významnými zvraty. Analýza dat z difuzní MRI odhalila, že neuronální struktura mozku se mění v pěti hlavních fázích, přičemž zásadní zvraty nastávají kolem 9, 32, 66 a 83 let. Tyto změny odrážejí různé dynamiky v mozkové struktuře – od dětství přes dlouhé období mládí až po stáří.
Jak se vlastně struktura našeho mozku vyvíjí po celý život? Velká studie z Univerzity v Cambridgi poskytla rozsáhlé odpovědi. Výzkumný tým analyzoval 3 802 difuzních MRI skenů a zrekonstruoval vzory neuronální konektivity od narození až do věku 90 let. První autorka studie, Alexa Mousley, říká: „Víme, že zapojení mozku je klíčové pro náš vývoj, ale chybí nám celkový obraz o tom, jak se mění v průběhu našeho života a proč.“
Dětství: Konsolidace a změny
První fáze trvá od narození přibližně do devíti let. Je charakterizována rychlým růstem šedé a bílé hmoty, nadprodukcí synapsí a jejich následným výběrem. Výzkumníci tento úsek popisují jako fázi „konsolidace sítí“. Konektivita v různých oblastech mozku sleduje stejné základní vzory, dokud nedojde k prvnímu zvratu.
Neobvykle dlouhé mládí
Druhá fáze, fáze mladí, trvá déle, než bychom očekávali – až do raných třicátých let. Během této doby se zvyšuje efektivita mozkových sítí, jak v jednotlivých oblastech, tak na velké vzdálenosti. „Neurální efektivita – jak si lze představit – tedy vytváří dobře propojené cestní sítě,“ říká Mousley, „a mládí je jediný čas, kdy tato efektivita narůstá.“ Zvrat ve 32 letech je podle studie nejvýraznějším zvratem v životě. „V tomto věku vidíme nejvíce cílených změn v konektivitě a největší posun vývojové křivky ve srovnání se všemi ostatními zvraty,“ dodává Mousley.
Dlouhé období dospělosti
Na začátku třicátých let přechází struktura mozku do své nejdelší stabilní fáze, která odpovídá dospělosti. Tento nález se shoduje s jinými studiemi, které popisují stabilitu kognitivních schopností a osobnostních rysů. Na topologické úrovni se objevuje pomalé zvyšování funkční dělení – sítě se začínají více členit na jednotlivé části. Tato stabilní struktura trvá přibližně tři dekády, než v 66 letech dojde k dalšímu zvratu.
Rané stáří: Reorganizace a začínající úbytek
Zvrat ve 66 letech je výraznější, než se na první pohled zdá. Ačkoli se ukazatele nemění náhle, výzkumníci zaznamenávají zřetelný posun ve globálních vzorcích. Mousley to popisuje následovně: „Data naznačují, že v polovině šedesátých let dochází k postupné reorganizaci mozkových sítí.“ V tomto věku začíná měřitelný úbytek bílé hmoty. Také riziko onemocnění, jako je vysoký krevní tlak, které může ovlivnit strukturu mozku, se v tomto období zvyšuje.
Pokročilé stáří: Od globálního k lokálnímu
Pátá fáze začíná průměrně kolem 83 let. Data jsou zde méně početná, ale jedno rysem vyniká: globální struktury propojení ztrácejí na významu, zatímco jednotlivé oblasti nabývají na váze. Možná je to důkazem, že mozek se stává lokálně dominantnější, ale globálně méně integrovaný.
„Mnohé neurovývojové, psychické a neurologické poruchy jsou spojeny s tím, jak je mozek zapojen,“ vysvětluje profesor Duncan Astle, hlavní autor studie. „Skutečně rozdíly v mozkové konektivitě předpovídají potíže s pozorností, řečí, pamětí a řadou dalších chování.“
Formování skrze klíčové zvraty
Výsledky studie ukazují, kdy je mozek obzvlášť formovatelný nebo zranitelný – v dětství, během dlouhé fáze mládí nebo v raném stáří. Duncan Astle shrnuje přínos studie slovy: „Porozumění tomu, že strukturovaný vývoj mozku není otázkou lineárního postupu, ale je formován několika klíčovými zvraty, nám pomůže pochopit, kdy a jak může být jeho struktura náchylná k poruchám.“
