مع تقدمنا في العمر، يقوم الدماغ البشري بإعادة توصيل نفسه.
تحدث هذه العملية في مراحل مختلفة، أو “عصور”، وفقًا لبحث جديد، حيث يتغير هيكل شبكاتنا العصبية وتعيد أدمغتنا تشكيل طريقة تفكيرنا ومعالجة المعلومات.
ولأول مرة، يقول العلماء إنهم حددوا أربع نقاط تحول متميزة بين تلك المراحل في الدماغ المتوسط: في سن 9 و32 و66 و83 عامًا. وخلال كل فترة بين تلك السنوات، تظهر أدمغتنا خصائص مختلفة بشكل ملحوظ في بنية الدماغ، كما يقولون.
تشير النتائج، التي نشرت يوم الثلاثاء في مجلة Nature Communications، إلى أن الإدراك البشري لا يزداد ببساطة مع تقدم العمر حتى يصل إلى الذروة، ثم ينخفض. في الواقع، فإن المرحلة من سن 9 إلى 32 هي الفترة الوحيدة في الحياة التي تصبح فيها شبكاتنا العصبية فعالة بشكل متزايد، وفقًا للبحث.
خلال مرحلة البلوغ، من 32 إلى 66 عامًا، تستقر بنية دماغ الشخص العادي بشكل أساسي دون تغييرات كبيرة، في الوقت الذي يعتقد فيه الباحثون أن الناس بشكل عام يصلون إلى مرحلة الثبات في الذكاء والشخصية.
وفي السنوات التي تلت نقطة التحول الأخيرة – 83 وما بعدها – يصبح الدماغ يعتمد بشكل متزايد على المناطق الفردية حيث تبدأ الروابط بينها في التلاشي.
وقالت أليكسا موسلي، باحثة ما بعد الدكتوراه في جامعة كامبريدج، والمؤلفة الرئيسية للدراسة: “إنها ليست تقدمًا خطيًا”. “هذه هي الخطوة الأولى لفهم الطريقة التي يتقلب بها تغير الدماغ بناءً على العمر.”
يمكن أن تساعد النتائج في تحديد سبب تطور الصحة العقلية والحالات العصبية خلال مراحل معينة من تجديد الأسلاك.
وقال ريك بيتزل، أستاذ علم الأعصاب بجامعة مينيسوتا والذي لم يشارك في البحث، إن النتائج مثيرة للاهتمام، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البيانات لدعم الاستنتاجات. وقال إن النظريات قد لا تصمد أمام التدقيق بمرور الوقت.
وقال بيتزل عن الدراسة: “لقد فعلوا هذا الشيء الطموح حقًا”. “دعونا نرى أين يقف في غضون سنوات قليلة.”
من أجل بحثهم، قامت موسلي وزملاؤها بتحليل فحوصات انتشار التصوير بالرنين المغناطيسي – والتي هي في الأساس صور لكيفية تحرك جزيئات الماء داخل الدماغ – من حوالي 3800 شخص من سن 0 إلى سن 90. وكان الهدف هو رسم خريطة للاتصالات العصبية عبر دماغ الشخص العادي في مراحل مختلفة من الحياة.
في الدماغ، يتم تغليف حزم الألياف العصبية التي تنقل الإشارات في أنسجة دهنية تسمى المايلين. فكر في الأمر مثل الأسلاك أو السباكة. تميل جزيئات الماء المنتشرة في الدماغ إلى التحرك في اتجاه هذه الألياف، وليس عبرها، مما يعني أنه يمكن للباحثين استنتاج مكان وجود المسارات العصبية.
وقال بيتزل عن هذا النوع من أبحاث علم الأعصاب: “لا يمكننا فتح الجماجم… نحن نعتمد على أساليب غير جراحية”. “ما نحاول معرفته هو مكان وجود حزم الألياف هذه.”
استناداً إلى فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي، ترسم الدراسة الجديدة خريطة للشبكة العصبية للشخص العادي طوال حياته، وتحدد أين تتقوى الاتصالات أو تضعف. وتعتمد “العصور” الخمس التي يصفها على الروابط العصبية التي لاحظها الباحثون.
يقترحون أن المرحلة الأولى هي من 0 إلى سن 9 سنوات. تتزايد كمية المادة الرمادية والبيضاء في الدماغ بسرعة؛ فهو يقلم نقاط الاشتباك العصبي الإضافية ويعيد هيكلة نفسه.
من سن 9 إلى 32 عامًا، هناك فترة ممتدة من تجديد الأسلاك. يتم تعريف الدماغ من خلال التواصل السريع عبر الدماغ بأكمله والاتصالات الفعالة بين المناطق المختلفة.
يتم تشخيص معظم اضطرابات الصحة العقلية خلال هذه الفترة الزمنية، كما قال موسلي: “هل هناك شيء ما في هذه الحقبة الثانية من الحياة، كما نجدها، يمكن أن يجعل الناس أكثر عرضة لبداية اضطرابات الصحة العقلية؟”
من 32 إلى 66 هضاب الدماغ. إنها لا تزال تعمل على تجديد نفسها، ولكن بشكل أقل دراماتيكية وببطء أكبر.
وبعد ذلك، من عمر 66 إلى 83 عامًا، يميل الدماغ نحو “النمطية”، حيث تنقسم الشبكة العصبية إلى شبكات فرعية متصلة بشكل كبير مع تكامل مركزي أقل. وفي سن 83 عامًا، ينخفض الاتصال أكثر.
وقال بيتزل إن النظرية الموصوفة في الدراسة من المحتمل أن تتوافق مع تجارب الناس الحياتية مع الشيخوخة والإدراك.
قال بيتزل: “إنه شيء ننجذب إليه بشكل بديهي. لدي طفلان وهما صغيران حقًا. أعتقد طوال الوقت أنني سأخرج من عصر طفلي الصغير”. “ربما ينتهي الأمر بالعلم إلى هناك. لكن هل هذه هي الأعمار المناسبة بالضبط؟ لا أعرف.”
وأضاف أنه في النسخة المثالية لدراسة كهذه، سيكون لدى الباحثين بيانات نشر التصوير بالرنين المغناطيسي لمجموعة كبيرة من الأشخاص، تم فحص كل منهم خلال كل سنة من حياته منذ الولادة وحتى الوفاة. لكن ذلك لم يكن ممكنا لأن التكنولوجيا لم تكن متاحة منذ عقود مضت.
وبدلاً من ذلك، قام الباحثون بدمج تسع مجموعات بيانات مختلفة تحتوي على تصوير الأعصاب من الدراسات السابقة وحاولوا تنسيقها.
وقال بيتزل إن كل مجموعة من مجموعات البيانات هذه تختلف من حيث الجودة والنهج، والجهد المبذول لجعلها متوافقة مع بعضها البعض يمكن أن يزيل التباين المهم، مما يؤدي في النهاية إلى التحيز في النتائج.
ومع ذلك، قال إن مؤلفي الورقة هم علماء “مدروسون” ومهرة بذلوا قصارى جهدهم للسيطرة على هذا الاحتمال.
“تتغير شبكات الدماغ على مدار العمر – بالتأكيد. هل هي منفصلة بحيث توجد خمس نقاط تغيير محددة؟ أود أن أقول ترقبوا ذلك. إنها فكرة مثيرة للاهتمام.”
تم نشر هذه المقالة في الأصل على موقع NBCNews.com