Мозг перестраивается пять раз за жизнь — один из этапов приносит такие изменения, что мурашки по коже

Новые данные о том, как человеческий мозг меняется в течение жизни, позволяют взглянуть на нейронное развитие под неожиданным углом. Об этом сообщает издание MDR WISSEN, опираясь на исследования группы учёных из Кембриджского университета. Авторы работы проследили особенности формирования и перестройки мозговой структуры от рождения до глубокой старости и выделили пять крупных этапов, разделённых четырьмя возрастными рубежами — приблизительно в 9, 32, 66 и 83 года. Эти поворотные точки указывают на периоды, когда мозг особенно чувствителен к изменениям и наиболее уязвим перед нарушениями.

Детство как этап стремительной перестройки

Первая жизненная фаза, зафиксированная исследователями, охватывает период от рождения до девяти лет. Мозг в эти годы растёт особенно интенсивно: увеличивается объём серого и белого вещества, формируются избыточные связи, которые позднее проходят строгий отбор. Учёные называют этот этап фазой сетевой консолидации, подчёркивая, что развитие разных областей подчинено общему принципу. Структурные сети становятся всё более организованными, и именно в конце этого периода наступает первый крупный возрастной поворот.

Такая динамика определяет фундамент дальнейшего развития. Переизбыток связей позволяет мозгу адаптироваться к среде, однако со временем происходит селекция: остаются только те соединения, которые доказали свою функциональную значимость. Этот процесс сопровождается постоянной перестройкой нейронных путей.

Исследование, на которое ссылается MDR WISSEN, показывает, что раннее детство остаётся наиболее пластичным этапом жизни. В этот период закладываются ключевые модели поведения и реакции на внешние стимулы, и любая нестабильность среды оставляет особенно заметный след в переключениях нейронных сетей.

Удлинённая юность и её особенности

Второй этап, который учёные называют необычно продолжительным, охватывает период до начала тридцатых лет. В эти десятилетия мозг демонстрирует рост эффективности внутренних и дальних нейронных связей. "Нейронная эффективность — это короткие и хорошо организованные пути", — говорит автор исследования Алекса Моусли. По её словам, именно юность становится единственной фазой, когда эта эффективность возрастает.

Возрастающий уровень согласованности между различными зонами мозга делает этот период критически важным для формирования устойчивых навыков, моделей обучения и когнитивных стратегий. Мозг активно выстраивает коммуникацию между удалёнными областями, обеспечивая их слаженную работу.

Ключевой поворот происходит в районе 32 лет. "В этом возрасте фиксируется наибольшее число направленных изменений и самая выраженная перестройка общей траектории развития", — подчёркивает Моусли. Этот рубеж исследователи описывают как момент, когда завершается многолетний рост интеграции, а архитектура мозга начинает переходить в стадию стабильности.

Длинный этап взрослой жизни

После 30 лет структура мозга входит в наиболее протяжённую фазу устойчивого состояния. Показатели изменений в этот период невелики, и данные согласуются с другими исследованиями, в которых речь идёт о стабильности когнитивных способностей и особенностей личности. Несмотря на это, мозговые сети продолжают медленно дифференцироваться: функциональные области постепенно всё сильнее разделяются на подкомпоненты, сохраняя общую согласованность.

Эта устойчивость длится примерно три десятилетия. Только ближе к 66 годам картина начинает заметно меняться. Такой долгий период равновесия объясняет, почему взрослый возраст воспринимается как наиболее предсказуемый этап жизни, в котором основные когнитивные функции остаются стабильными.

Исследователи подчеркивают, что именно в эти годы человек демонстрирует наибольшую устойчивость к внешним колебаниям. Однако накопленные изменения постепенно ведут к следующему выраженному возрастному рубежу.

Начало старения и скрытая перестройка сетей

Поворотный момент, приходящийся на 66 лет, исследователи считают значимым, хотя перемены не выглядят резкими. Данные указывают на постепенную глобальную реорганизацию нейронных сетей: одни связи ослабевают, другие перераспределяются, меняется баланс между локальными и удалёнными путями. "Это кульминация медленных изменений, которые копились в течение многих лет", — говорится в анализе Moусли.

В это время измеряемое снижение объёма белого вещества становится всё заметнее. Параллельно растут риски заболеваний, способных влиять на структуру мозга, включая гипертонию. Дополнительные изменения касаются процессов клеточного обновления: в стареющем мозге наблюдается сбой в механизмах маркировки и переработки белков. Система утилизации перестаёт эффективно справляться с нагрузкой, и в тканях накапливаются продукты клеточной активности.

Эти изменения формируют основу для долговременного снижения интегративных функций мозга. По мнению исследователей, они отражают начало перехода от стабильности к постепенной уязвимости нейронных путей.

Пятая фаза: локальная доминанта в глубокой старости

Пятая фаза наступает, как правило, около 83 лет. Несмотря на ограниченность данных по этой возрастной группе, специалисты выделяют одну выраженную тенденцию: глобальная согласованность сетей продолжает снижаться, а локальные структуры становятся более заметными. Мозг всё сильнее опирается на отдельные участки, постепенно теряя способность интегрировать информацию на широком уровне.

Это проявляется в изменении когнитивных возможностей, а также в повышенной чувствительности к заболеваниям, затрагивающим структуру и проводимость нейронных путей. Профессор Дункан Астл, старший автор исследования, подчёркивает: "Многие психические и неврологические расстройства связаны с тем, как устроена мозговая проводимость". Он отмечает, что различия в строении сетей могут предсказать сложности в речи, внимании, памяти и поведении.

Именно поэтому понимание возрастных рубежей помогает определить периоды, когда мозг особенно восприимчив к внешним влияниям, а его структура требует особого внимания.

Несколько ключевых выводов исследования

Учёные подчеркивают, что человеческий мозг проходит путь не равномерного развития, а череды крупных перестроек. Эти рубежи отражают моменты максимальной гибкости или уязвимости и помогают объяснить, почему в разные годы человек по-разному реагирует на нагрузку, обучение или ухудшение здоровья. "Осознание того, что мозговая структура разворачивается не линейно, а определяется несколькими важными поворотами, позволит понять, когда она особенно чувствительна к нарушениям", — говорится в выводах издания.

Исследование, представленное в Nature Communications, формирует основу для дальнейших работ, которые могут уточнить механизмы возрастных изменений и определить стадии, критически важные для сохранения когнитивного здоровья.