Nová studie o vývoji a stárnutí lidského mozku
Nedávná studie identifikovala čtyři hlavní zvraty v mozkové konektivitě u lidí, které delimitují pět různých fází vývoje a stárnutí mozku, od narození až po 90 let. Tento objev přináší nový pohled na variaci učení, kognitivního výkonu a rizika duševních nemocí nebo neurodegenerativních onemocnění v průběhu života.
Tým vedený Alexa Mousley z Univerzity v Cambridge analyzoval magnetické rezonance přibližně 3.800 osob ve Spojeném království a Spojených státech, pokrývajících věkové skupiny od narození až po 90 let. Většina účastníků byla bez neurodegenerativních onemocnění a duševních poruch. Cílem bylo poprvé charakterizovat fáze mozkového propojení v průběhu lidského života, kombinováním různých metrik konektivity, což Mousley označila za novátorské.
Výzkum umožnil identifikovat pět hlavních etap, oddělených čtyřmi zvraty v konektivitě, nacházejícími se přibližně kolem devíti, 32, 66 a 83 let.
Doktorka Mousley vysvětlila: “Mozek se po celý život rekonstruuje. Neustále posiluje a oslabuje spojení a nenásleduje stálý vzor: přicházejí fluktace a fáze mozkové rekonektivity.” Také zdůraznila, že ne všichni lidé budou následovat přesný chronologický vzor, ale její tým si povšiml, že tyto věkové kategorie se v nasbíraných datech výrazně opakovaly.
Fáze vývoje mozku
V první fázi, dětství, mozek rychle roste, ale také musí redukovat spojení (synapse) mezi mozkovými buňkami, které jsou na začátku života velmi hojné. Můžeme říci, že je méně “efektivní”, protože bloudí sem a tam, místo aby se soustředil.
Mousley vysvětlila, že to může být důsledkem hojnosti spojení v dětství, která jsou následně eliminována ve prospěch těch, které jsou skutečně užitečné pro učení, i když to znamená nižší efektivitu.
Mezi devíti a 32 lety, tedy “pubertou”, účinnost mozkových spojení vzrůstá, dráhy se zkracují a informace plynou rychleji. Mousley tento přechod spojila s pubertou a hormonálními změnami, které ovlivňují vývoj mozku. Tato etapa podporuje nabytí dovedností, jako je plánování a rozhodování, stejně jako zlepšení pracovní paměti a kognitivních funkcí.
Od 32 do 66 let se nacházíme v dospělosti, kdy mozek prochází nejdelším obdobím. V tomto období dochází ke změnám, ale mnohem pomalejším tempem: meziregionální spojení postupně ztrácí efektivitu. Mousley uznala, že příčiny tohoto poklesu nejsou plně pochopeny, i když roky třicáté často korespondují se životními proměnami, jako je zakládání rodiny nebo stabilizace osobnosti. Katya Rubia z King’s College London navrhla, že obecné stárnutí organismu by také mohlo mít vliv.
Mezi 66 a 83 lety výzkumníci definují rané stárnutí. Zjistili, že v této fázi zůstávají spojení mezi neurony ve stejné oblasti mozku stabilnější než ta, která spojují různé regiony. Pokles není náhlý. Mousley zdůraznila, že i když analyzované osoby byly zdravé, tato etapa souvisí s zvýšeným rizikem demence a dalších zdravotních problémů.
Na závěr, v období od 83 do 90 let, nebo v pozdním stárnutí, oslabují regionální spojení a existuje větší závislost na centrálních uzlech, které propojují více oblastí, což naznačuje pokles prostředků na udržení konektivity a rostoucí závislost na určitých klíčových regionech. Pro tuto fázi bylo shromážděno méně dat, protože existuje méně zdravých mozků k skenování. Přesto závěr je, že změny v mozku jsou obecně podobné těm z předchozí etapy, ale výraznější.
Důsledky a budoucí výzkum
Důsledky těchto objevů jsou široké. Mousley uvedla, že pochopení těchto změn by mohlo vysvětlit nástup duševních poruch před 25. rokem a vysoké riziko demence u starších 65 let. Uznání těchto zvratů by mohlo orientovat budoucí strategie detekce a léčby, tím, že by poskytlo jasné signály o odchylkách od normálních vzorců mozkové konektivity.
Rubia zdůraznila význam těchto výsledků pro neurovědu a veřejné zdraví. “Vědět, kde jsou normální zvraty ve struktuře mozku, umožňuje prozkoumat, co se děje v případech duševních nebo neurodegenerativních onemocnění,” uvedla. Po identifikaci odchylek by mohly být hledány environmentální nebo chemické faktory zodpovědné a vyvinuty terapeutické, politické nebo farmakologické intervence.
Studie však má omezení. Analyzovaná vzorková skupina zahrnuje převážně bělochy a vylučuje případy s neurodegenerativními nebo psychickými onemocněními, což může omezit použitelnost na jiné populace. Rubia varovala, že budou potřeba nové studie ve více různorodých skupinách pro potvrzení a rozšíření těchto zjištění.
Uznání klíčových okamžiků mozkové konektivity je nezbytné pro pokrok v detekci a léčbě poruch souvisejících s duševními onemocněními a neurodegenerativními chorobami, což by mohlo otevřít cestu pro přesnější a personalizované intervence.
