По мере того как мы становимся старше, наш мозг подвергается серьезной реорганизации, сокращая связи в нем. Изучая людей в возрасте до 40 лет, ученые под руководством доктора Маркуса Кайзера и г-жи Сол Лим из Университета Ньюкасла обнаружили, что, хотя общие связи в мозгу упорядочиваются, междугородные связи, которые имеют решающее значение для интеграции информации, сохраняются.
Исследователи подозревают, что этот недавно открытый процесс отбора может объяснить, почему функция мозга не ухудшается — а даже улучшается — во время сокращения сети. Интересно, что они также обнаружили, что эти изменения произошли раньше у женщин, чем у мужчин.
Объясняя работу, которая публикуется в Cerebral Cortex, доктор Кайзер, читатель по нейроинформатике в Университете Ньюкасла, говорит: «Междугородные соединения сложно установить и поддерживать, но они имеют решающее значение для быстрой и эффективной обработки. Если вы думаете о социальной сети, близкие друзья могут дать вам очень похожую информацию — вы можете услышать одни и те же новости от разных людей. Люди из разных городов или стран с большей вероятностью дадут вам новую информацию. Точно так же некоторый поток информации в модуле мозга может быть избыточным, тогда как информация из других модулей, скажем, интеграция оптической информации о лице с акустической информацией голоса имеет жизненно важное значение для понимания внешнего мира."
Мозг «обрезан»
Исследователи из университетов Ньюкасла, Глазго и Сеула оценили сканирование 121 здорового участника в возрасте от 4 до 40 лет, так как именно здесь можно увидеть основные изменения связности в течение этого периода созревания и улучшения мозга.
Работа является частью проекта Human Green Brain, финансируемого EPSRC, который исследует развитие человеческого мозга.
Используя неинвазивную технику, называемую диффузионно-тензорной визуализацией — специальный протокол измерения для сканеров магнитно-резонансной томографии (МРТ) — они продемонстрировали, что в этот период волокна в целом сокращаются.
Однако они обнаружили, что не все проекции (дальнодействующие связи) между областями мозга затронуты в одинаковой степени; на изменения влияли по-разному в зависимости от типов подключений. Сохранившиеся прогнозы были сокращениями, которые быстро связывают различные модули обработки, e.грамм. для изображения и звука, а также обеспечивают быструю передачу информации и синхронную обработку.
Изменения этих связей были обнаружены при многих нарушениях развития мозга, включая аутизм, эпилепсию и шизофрению.
Исследователи впервые продемонстрировали, что потеря волокон белого вещества между областями мозга — это очень избирательный процесс — явление, которое они называют предпочтительным отслоением. Они показывают, что связи между удаленными областями мозга, между полушариями мозга и между модулями обработки теряют меньше нервных волокон во время созревания мозга, чем ожидалось.
Исследователи говорят, что это может объяснить, как мы сохраняем стабильную мозговую сеть во время созревания мозга.
Комментируя тот факт, что эти изменения произошли у женщин раньше, чем у мужчин, г-жа Сол Лим объясняет: «Потеря связи во время развития мозга может действительно помочь улучшить работу мозга за счет более эффективной реорганизации сети.
Скажем, вместо того, чтобы разговаривать со множеством людей наугад, спросить пару человек, которые жили в этом районе в течение длительного времени, — это самый эффективный способ узнать свой путь. Точно так же сокращение некоторых проекций в мозгу помогает сосредоточиться на важной информации."