Масштабне дослідження, в якому взяли участь понад 4200 учасників у віці від народження до 90 років, уперше створило повну «карту» того, як топологія структурних мереж мозку змінюється протягом життя. Використовуючи дифузійну магнітно-резонансну томографію (МРТ) і 12 показників, автори визначили 4 глобальні вікові поворотні точки в розвитку мозку. Кожному з цих вікових порогів відповідає різка зміна спрямованості топологічних процесів – інтеграції, сегрегації та централізації.
вступ
Людський мозок функціонує як складна мережа, в якій властивості зв’язків між регіонами (топологія) впливають на когнітивні, поведінкові та клінічні прояви. Раніше такі дослідження або зосереджувалися на конкретних вікових періодах, або аналізували лише конкретні показники. У цій роботі вперше використано великомасштабні дані про тривалість життя та підхід до багатовимірного виявлення. безперервна траєкторія розвитку топології мозку.
методи.
Дослідження проаналізувало дані 4216 учасників у віці від 0 до 90 років з 9 незалежних проектів нейровізуалізації.
Результати.
Аналіз вікових траєкторій 12 топологічних метрик показав, що розвиток структурної мережі мозку має яскраво виражений нелінійний характер і складається з кількох фаз з різними домінуючими принципами організації.
5 епох розвитку мозку:
- Дитинство (до ~9 років):
-
- період швидкого зростання сірої і білої речовини;
- Ближче до 9 років починається «розрідження» непотрібних нейронних зв'язків для підвищення ефективності мережі.
- Молодь (~9–32 роки):
-
- активний вплив статевих гормонів;
- біла речовина продовжує збільшуватися в об’ємі;
- Подальша оптимізація та «тюнінг» нейронних мереж триває.
- Зрілість (~32–66 років):
-
- біла речовина досягає максимального обсягу;
- з цього моменту інтеграція починає зменшуватися, модульність зростає;
- мозкові мережі стають більш ізольованими та спеціалізованими;
- місцева ефективність стає провідним показником віку.
- Раннє старіння (~66–83 роки):
-
- модульність стає ключовим фактором вікової динаміки;
- з'являються перші ознаки вікових змін: структурні сітки стають більш розрідженими;
- знижується щільність і ефективність нейронних зв'язків;
- біла речовина починає дегенерувати.
- Пізнє старіння (після ~83 років):
-
- помітне зниження загальної зв'язності мозку;
- індивідуально мінливе, менш систематичне старіння структурної мережі;
- когнітивне навантаження перерозподіляється з глобальних мереж на локальні.
Дослідження показує, що розвиток мозку не є лінійним і плавним процесом, а складається з п’яти різних епох, кожна зі своїм власним «топологічним напрямком» і унікальними функціональними характеристиками. Розкритий ера розробки відповідають фізіологічним, анатомічним і когнітивним етапам життя і відкривають нові можливості для нейродіагностики, оптимізації навчання та розробки індивідуальних стратегій підтримки мозку.
Список використаної літератури
- Moseley A, Bethlehem RAI, Yeh FC та інші (2025) Топологічні поворотні точки в житті людини. Нац. Комун. 16:10055. doi.org/10.1038/s41467-025-65974-8.
Приєднуйтесь до нас Viber– громада, Телеграма– канали, Instagramна сторінці Facebookа також Xпершими отримувати найсвіжіші та актуальні новини зі світу медицини.
Джерело
