Bugün öğrendim ki: İnsanlarda nörolojik olarak yetişkinliğe ortalama 32 yaşında girilir.
Cambridge Üniversitesi'ndeki nörobilimciler, insan beyninin büyüme, olgunlaşma ve nihayetinde gerileme sırasında farklı düşünme biçimlerini desteklemek için yeniden yapılandığı bir insan yaşamı boyunca beyin yapısının beş "büyük dönemi" belirledi.
Cambridge'in MRC Biliş ve Beyin Bilimleri Birimi'nin yürüttüğü bir çalışma, sinir bağlantılarını beyin dokusundaki su moleküllerinin hareketini izleyerek haritalayan MRI difüzyon taramalarından elde edilen veri kümelerini kullanarak sıfır ile doksan yaş arasındaki 3.802 kişinin beyinlerini karşılaştırdı.
Nature Communications'da yayınlanan bir çalışmada bilim insanları, ortalama bir insan yaşamında, doğum ile ölüm arasında beyinlerinin yeniden yapılandığı dört dönüm noktasıyla ayrılan beş geniş beyin yapısı evresi tespit ettiklerini belirtiyorlar.
Çocukluk çağı beyin "topolojisi", doğumdan dokuz yaşındaki bir dönüm noktasına kadar sürer ve bu noktada ergenlik dönemine geçer; bu dönem ortalama olarak 32 yaşına kadar devam eder.
Otuzlu yaşların başlarında beynin sinirsel bağlantıları yetişkin moduna geçer. Bu, otuz yıldan fazla süren en uzun dönemdir. Yaklaşık 66 yaşındaki üçüncü bir dönüm noktası, beyin mimarisinin "erken yaşlanma" evresinin başlangıcını işaret eder. Son olarak, "geç yaşlanma" beyni yaklaşık 83 yaşında şekillenir.
Araştırmayı yürüten Gates Cambridge Bursiyeri Dr. Alexa Mousley, "Beyin bağlantılarının gelişimimiz için çok önemli olduğunu biliyoruz, ancak yaşamlarımız boyunca nasıl değiştiğine ve nedenine dair büyük bir resmimiz yok," dedi.
Dr Alexa Mousley, "Bu çalışma, bir insanın yaşam süresi boyunca beyin bağlantılarının ana evrelerini belirleyen ilk çalışmadır."
"Bu evreler, yaşamımızın farklı aşamalarında beyinlerimizin en iyi neye uygun olabileceği veya neye karşı daha savunmasız olabileceği konusunda önemli bir bağlam sağlıyor. Bu, bazı beyinlerin yaşamın önemli noktalarında, ister çocukluktaki öğrenme güçlükleri ister ilerleyen yaşlardaki demans olsun, neden farklı geliştiğini anlamamıza yardımcı olabilir."
Çocukluk beyni
Bebeklikten çocukluğa kadar, beynimiz "ağ konsolidasyonu" ile tanımlanır; çünkü bir bebek beyninde aşırı üretilen sinapsların - nöronlar arasındaki bağlantıların - bolluğu, daha aktif olanlar hayatta kalarak azaltılır.
Tüm beyin boyunca, bağlantılar doğumdan yaklaşık dokuz yaşına kadar aynı modelde yeniden bağlanır.
Bu arada, gri ve beyaz madde hacim olarak hızla büyür, böylece kortikal kalınlık - dış gri madde ile iç beyaz madde arasındaki mesafe - zirveye ulaşır ve kortikal kıvrım, dış beyindeki karakteristik çıkıntılar, stabilize olur.
Dokuz yaşındaki ilk dönüm noktasına gelindiğinde, beyin bilişsel kapasitede bir adım değişikliği yaşamanın yanı sıra ruh sağlığı bozuklukları riskinde bir artış yaşar.
Ergenlik çağı beyni
Beynin ikinci "dönemi" olan ergenlik dönemi, beyaz maddenin hacim olarak büyümeye devam ettiğini, böylece beynin iletişim ağlarının organizasyonunun, taramalardaki suyun difüzyonuyla ölçüldüğü gibi giderek iyileştiğini gösterir.
Bu dönem, hem belirli bölgeler içindeki bağlantıların verimliliği hem de tüm beyin boyunca hızlı iletişim ile tanımlanır; bu da gelişmiş bilişsel performansla ilişkilidir.
Mousley, "Sinirsel verimlilik, tahmin edebileceğiniz gibi, kısa yollarla iyi bağlantılıdır ve ergenlik dönemi, bu verimliliğin arttığı tek dönemdir," dedi.
Araştırmacılar, bu gelişmelerin ortalama olarak otuzlu yaşların başında zirveye ulaştığını ve bunun tüm yaşam süresinin "en güçlü topolojik dönüm noktası" olduğunu belirtiyorlar.
Mousley, "Yaklaşık 32 yaş civarında, diğer tüm dönüm noktalarına kıyasla bağlantılardaki en yönlü değişiklikleri ve genel yörüngedeki en büyük kaymayı görüyoruz," dedi.
"Ergenliğin başlangıcı net bir başlangıç sunarken, ergenliğin sonunu bilimsel olarak belirlemek çok daha zordur. Saf sinirsel mimariye dayanarak, ergenliğe benzer beyin yapısındaki değişikliklerin otuzlu yaşların başında sona erdiğini bulduk."
Yetişkin beyni
32 yaşında, en uzun dönem olan yetişkinlik başlar. Beyin mimarisi önceki evrelere kıyasla stabilize olur - otuz yıl boyunca büyük bir dönüm noktası yoktur. Araştırmacılar, bunun diğer çalışmalara dayanan "zeka ve kişilikte bir plato" ile uyumlu olduğunu söylüyorlar.
Ayrıca, bölgelerin yavaş yavaş daha bölmeli hale gelmesiyle bu dönemde "ayrışmanın" daha belirgin hale geldiğini buldular.
Erken yaşlanan beyin
66 yaşındaki dönüm noktası çok daha hafiftir ve büyük yapısal değişikliklerle tanımlanmaz, ancak araştırmacılar bu yaş civarında ortalama beyin ağlarının modelinde hala anlamlı değişiklikler buldular.
Mousley, "Veriler, beyin ağlarının kademeli bir yeniden organizasyonunun altmışlı yaşların ortalarında doruğa ulaştığını gösteriyor," dedi. "Bu muhtemelen yaşlanmayla, beyaz madde dejenerasyon göstermeye başladıkça bağlantının daha da azalmasıyla ilişkilidir."
"Bu, insanların hipertansiyon gibi beyne etki edebilecek çeşitli sağlık koşulları için artan riskle karşılaştığı bir yaştır."
Geç yaşlanan beyin
Son dönüm noktası yaklaşık 83 yaş civarında gelir ve son beyin yapısı dönemine girilir. Bu dönem için veri sınırlı olsa da, tanımlayıcı özellik küreselden yerel olana bir kaymadır, çünkü tüm beyin bağlantısı daha da azalır ve belirli bölgelere olan bağımlılık artar.
Cambridge'de Nöroinformatik Profesörü olan kıdemli yazar Prof. Duncan Astle, "Geriye bakıldığında, çoğumuz hayatlarımızın farklı dönemlerle karakterize edildiğini hissederiz. Görünüşe göre beyinler de bu çağlardan geçiyor," diye ekledi.
"Birçok nörogelişimsel, ruh sağlığı ve nörolojik durum, beynin bağlantı kurma biçimiyle bağlantılıdır. Nitekim, beyin bağlantısındaki farklılıklar dikkat, dil, hafıza ve çok çeşitli farklı davranışlarda zorlukları öngörür."
"Beynin yapısal yolculuğunun sabit bir ilerleme meselesi değil, birkaç büyük dönüm noktası meselesi olduğunu anlamak, bağlantılarının ne zaman ve nasıl bozulmaya karşı savunmasız olduğunu belirlememize yardımcı olacaktır."
Araştırma, Tıp Araştırma Konseyi, Gates Vakfı ve Templeton Dünya Hayır Kurumu tarafından desteklendi.