Specjaliści z projektu Developing Human Connectome Project z kolegami z ośrodków badawczych z różnych części świata, na łamach magazynu „Nature”, dokładnie opisali zmiany, jakie zachodzą w ludzkim mózgu od 15. tygodnia życia płodowego do 100 lat.

Opracowane przez nich mapy powstały na bazie aż 125 tys. zdjęć mózgów wykonanych metodą rezonansu magnetycznego pochodzących z setki różnych badań.

Jak zwracają uwagę badacze, od ok. 200 lat prowadzi się obserwacje rozwoju dzieci, tworząc wykresy z odniesionymi do wieku wzrostem, wagą, obwodem głowy, czy innymi parametrami. Nie było jak dotąd podobnego, standardowego systemu, który opisywałby związane z wiekiem zmiany w mózgu. Tymczasem ma to szczególne znaczenie dla badania zaburzeń psychicznych i neurologicznych, np. choroby Alzheimera.

Przedstawiony właśnie BrainChart to krok w stronę zapełnienia tej luki, a przy tym obejmuje nie tylko dzieciństwo i młodość, ale całą długość życia człowieka.

Mapa pozwoliła naukowcom potwierdzić oraz odkryć nowe przełomowe momenty w rozwoju mózgu - np. czas, w którym różne tkanki i rejony osiągają dojrzałość.

Okazało się na przykład, że ważna dla różnego typu procesów i zaburzeń struktura zwana wyspą rośnie znacznie dłużej, niż uważano.

Badanie pokazało też, że objętość istoty szarej szybko rozwija się od połowy okresu płodowego, osiąga szczyt w wieku 6 lat, aby potem powoli się zmniejszać.

W tym samy okresie silnie rozwija się także istota biała, której objętość osiąga maksimum w wieku 29 lat, a redukcja rozpoczyna się w wieku ok. 50 lat.

Ilość podkorowej istoty szarej odpowiedzialnej za kontrolę ciała i proste zachowania osiąga natomiast swój szczyt rozwoju w wieku 14 lat.

„Jednym z celów, które udało nam się osiągnąć w tym zorganizowanym, globalnym projekcie było połączenie danych z całego okresu ludzkiego życia. Pozwoliło nam to zmierzyć bardzo wczesne, szybkie zmiany zachodzące w mózgu, a także jego długotrwały regres zachodzący w miarę starzenia się” - zwraca uwagę prof. Richard Bethlehem z University of Cambridge.

Według badaczy z ich osiągnięcia będą mogli korzystać nie tylko inni naukowcy, ale także lekarze analizujący zdjęcia mózgów pacjentów.

Dokonanie stało się możliwe m.in. dzięki postępom w technikach badań obrazowych. „Fizycy, głównie z zespołu prof. Jo Hajnala, w ciągu ostatnich 20-30 lat odmienili sposoby, na jakie bada się mózgi niemowląt i możemy teraz uzyskiwać wysokiej jakości obrazy” - podkreśla prof. David Edwards, pediatra z King's College London.

Więcej informacji na stronach:

https://www.kcl.ac.uk/news/brain-charts-map-the-rapid-growth-and-slow-decline-of-the-human-brain-over-our-lifetime

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04554-y

https://brainchart.shinyapps.io/brainchart/ (PAP)

autor: Marek Matacz