İnsan beyninin yaşamı boyunca eşit şekilde gelişmediğini belirtiyor. İç yapısı, hayatının boyunca dört önemli yeniden yapılandırma aşamasından geçiyor - yaklaşık olarak 9., 32., 66. ve 83. yaşlarda.
Bu dönüm noktaları, beyin gelişiminin beş büyük dönemine işaret ediyorlar, Nature Communications dergisinde yayınlanan araştırmacılar tarafından iddia ediliyor.
En önemli değişim 32. yılda kaydedildi, ancak bu insanların psikolojik olarak hala ergenlik çağında oldukları veya 32. doğum gününde aniden "yetişkin" moduna geçtiği anlamına gelmiyor.
Bu, beynin yapısal ağının gelişim yönünün değiştiği ortalama yaşam dönemlerine işaret ediyor. Bu sistem, beyindeki farklı bölgelerin birbirleriyle nasıl iletişim kurduğunu belirler.
Araştırma lideri Aleksa Mausli, Cambridge Üniversitesi'nden, "İnsanların 20 yaşlarının sonlarında bir ergen gibi davranmadığını veya beyninin de bir ergen beynine benzemediğini söylemek istiyoruz. Bu, değişimin örüntüsüdür," dedi.
Beyni bir şehre benzetebiliriz. Her bölge bir mahalleye, sinir liflerinin oluşturduğu kümeler ise yollara benzer. Bazı bağlantılar yerel "trafiğe" hizmet ederken, diğerleri beynin farklı bölgeleri arasında hızlı bilgi alışverişini sağlar.
Bilim insanları, tüm ağ boyunca bilgilerin nasıl seyahat ettiğini, bölgelerin ne kadar bölünmüş olduğunu ve önemli iletişim noktalarının olup olmadığını merak ediyorlar.
Entegrasyon, ağın genel bağlantısını ifade ederken, segregasyon ise yerel alanlara ayrılmasını temsil eder; örneğin görme veya hareket için önemli olanlar. Öte yandan, merkeziyet belirli bir bölgenin iletişim noktasında ne kadar önemli olduğunu gösterir.
Mausli, "Bağlantılar beynimizde hayati önem taşıdığını biliyoruz ama hayat boyunca nasıl değiştiği ve neden böyle değiştiği hakkında daha geniş bir resim eksikti," dedi. "Bu, insan yaşamı boyunca olası bağlantıların temel aşamalarını belirleyen ilk araştırma."
Mausli ve meslektaşları, dokuz büyük beyin görüntüleme verisi kümesinden veri topladılar. Toplam örneklem 4.216 kişiyi kapsıyor, doğumdan 90 yaşına kadar. Ana analiz 3.802 sağlıklı nörotipik katılımcı üzerinde yapıldı.
Bilim insanları, beyin dokusu içinde su moleküllerinin hareketini izleyen difüzyon magnetik rezonans tekniğini kullandılar. Su, sinir lifleri boyunca daha kolay hareket ettiği için bilgisayar, büyük beyaz madde kümelerinin yönünü belirleyebilir ve olası bağlantı haritasını oluşturabilir. Beyaz madde çoğunlukla miyelin ile kaplı sinir liflerinden oluşur; bu izolasyon tabakası sinyalin aktarılmasını hızlandırır.
Yazarlar, beyin ağının 12 özelliğini hesapladı ve ardından UMAP adlı bir bilgisayar yöntemi kullanarak karmaşık verileri daha az boyutlu hale getirdi. 968 projeksiyon oluşturdular ve gelişim yolunun yönünü değiştiren yaşam dönemlerini aradılar. Dönüm noktaları, yaklaşık olarak 9., 32., 66. ve 83. yaşlarda ortaya çıktı.
Yaşamın ilk yıllarında beyin çok sayıda sinaps üretir; bu, sinir hücrelerinin sinyallerini paylaştığı yerlerdir. Ardından sinaptik kesme başlar: sık kullanılan bağlantılar güçlenirken, daha az kullanılan bağlantılar silinir. Genç beynin çok dallı ağından yavaşça daha uzmanlaşmış yerel sistemler oluşur.
Yaklaşık 9 yaşında gerçekleşen dönüş noktası, bazı bilişsel ve hormonal değişikliklerin hızlanmasıyla ve ergenliğin başlamasıyla örtüşüyor. Ancak araştırma, ergenliğin bu yeniden yapılandırmaya neden olmadığını göstermiyor.
9. yaştan 32. yaşa kadar uzak bölgeler arasındaki bağlantılar daha verimli hale gelir ve tüm beyindeki iletişim daha entegre hale gelir. Beyaz madde olgunlaşmaya devam eder ve bilgi akışı için yollar kademeli olarak iyileşir. Ağın genel verimliliği zirveye ulaşırken, bilgilerin seyahat ettiği mesafe minimum seviyeye iner. Bu, dört belirlenen dönüş noktasından en önemli olanıdır.
32 yaşından sonra en uzun ve nispeten en stabil dönem gelir. Değişimler devam ediyor ancak daha yavaş bir şekilde. Genel entegrasyon kademeli olarak zayıflarken beyin bölgeleri giderek daha çok uzmanlaşmış bölgelere ayrılıyor.
Bu çalışma, zekâ, kişilik veya günlük davranışları ölçmedi. Bu nedenle, tüm insan yeteneklerinin 32. yaşta zirveye ulaştığı sonucuna varılamaz.
Cambridge Üniversitesi'nden nöroinformatik profesörü Dankan E. Astl, "İnsanların hayatlarının belirli aşamalarla şekillendiğini hissetmemiz yaygındır. Beynimizin de bu tür dönemlerden geçtiği ortaya çıktı," dedi.
Yaklaşık 66 yaşta erken yaşlanma dönemi başlıyor, Index.hr haber ajansı bildiriyor. Beyaz madde bağlantılar kademeli olarak zayıflıyor ve ağ daha modüler hale geliyor. Bölümler kendi grupları içinde iyi bağlantılı kalıyor ancak diğer gruplar arasındaki bağlantılar azalıyor.
Yaklaşık 83 yaşından sonra büyük bölgeler arasındaki bağlantılar daha da zayıflar ve beyin daha küçük sayıda önemli noktaya dayanmaktadır. Ancak bu sonuç dikkatli yorumlanmalıdır çünkü en yaşlı grup sadece 93 kişiden oluşuyordu.
