Еще недавно ВОЗ объявила, что подростковым следует считать возраст до 27 лет — у современных молодых людей фактически к этому времени наступают самостоятельность и независимость от родителей. Но ученые пошли еще дальше: мозг «взрослеет» только к 30–32 годам, именно в этом возрасте его «архитектура» стабилизируется и достигается «плато в развитии интеллекта и личности», утверждают авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Communications.
Нейробиологи из Кембриджского и Питтсбургского университетов выявили пять основных стадий развития мозга на протяжении жизни человека. Ключевые поворотные моменты происходят примерно в возрасте 9, 32, 66 и 83 года, и в промежутках между ними существуют определенные фазы структуры мозга с определенным набором характеристик, названные исследователями «эпохами нейронных связей», когда наш мозг определенным образом «кодируется» для поддержания различных способов мышления в процессе роста, зрелости и в конечном итоге упадка.
Чтобы прийти к таким выводам, ученые Центра когнитивных и нейронаук Кембриджского университета проделали масштабную и первую в своем роде работу, проведя МРТ-сканирование более 3,8 тысячи человек в возрасте от рождения до 90 лет.
Согласно полученным результатам, «топология» детского мозга формируется с рождения до переломного момента в возрасте 9 лет, когда нейронная сеть переключается на подростковую фазу, длящуюся в среднем до 32 лет. Затем нейронные связи мозга перестраиваются во «взрослый режим» — самый долгий этап, который длится более трех десятилетий. Приблизительно в 66 лет начинается фаза раннего старения структур мозга. И наконец, этап позднего старения наступает примерно к 83 годам.
Мозг ребенка
Характерны процессы «консолидации сети», когда избыток синапсов, свойственный мозгу младенца, постепенно сокращается, при этом более активные и устойчивые синапсы «выживают».
Связи в мозге переорганизуются по одинаковой схеме, серая и белая ткань быстро растут в объеме, толщина коры достигает максимума, а характерные складки коры стабилизируются. К первому поворотному моменту в возрасте 9 лет отмечается всплеск когнитивных способностей, но и повышенный риск психических расстройств.
Подростковый этап
Продолжается рост белого вещества, организация «коммуникативных сетей» мозга становится все более «утонченной»; этот период определяется эффективностью связей как внутри конкретных областей мозга, так и быстрой передачей сигналов по всему мозгу, что связано с улучшением когнитивных функций. Изменения достигают пика к началу 30-летия, и нейробиологи определяют его как «самый значимый топологический поворотный момент» на протяжении всей жизни человека.
И хотя половое созревание рассматривается как четкое начало подросткового периода, конец подросткового возраста определить гораздо сложнее. Нейронная архитектура указывает, что подростковые изменения в структуре мозга заканчиваются примерно к 32 годам.
Конечно, ученые не утверждают, что все люди в 30-летнем возрасте будут вести себя как подростки, но все же это многое способно объяснить…
Взрослый период
Самая долгая эпоха, зрелость, период плато, когда структура мозга стабилизируется по сравнению с предыдущими фазами и за следующие 30 лет не происходит крупных «поворотов сюжета». В эту «эпоху» более заметна сегрегация — участки мозга постепенно становятся более разделенными по функциям.
Стареющий мозг
Поворотный момент в возрасте 66 лет протекает гораздо мягче и не сопровождается значительными структурными сдвигами, хотя исследователи все же выявили существенные изменения в паттернах нейросетей примерно в этом возрасте. Данные свидетельствуют о том, что постепенная реорганизация мозговых связей достигает кульминации после 65 лет, и начинается «эпоха» раннего старения мозга. Связность снижается из-за начала деградации белого вещества. Это возраст, когда у людей резко повышается риск различных заболеваний, в том числе влияющих на здоровье мозга.
Последний поворотный момент в организации нейронных структур происходит примерно в 83 года, и наступает период позднего старения мозга. Хотя данных по этой фазе мало, определяющая черта — переход от глобальной (активность общей сети снижается все сильнее) к локальной связности и «разрыв» связей.
P.S. Выделение своеобразных структурных «эпох» представляет важный контекст для понимания того, в чем наш мозг может быть наиболее силен или наиболее уязвим на разных этапах жизни. И может помочь объяснить, почему, например, некоторые люди сталкиваются с трудностями в обучении в детстве или как развивается деменция в пожилом возрасте.