Согласно новым исследованиям, опубликованным в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), в подростковом возрасте появляются новые мозговые сети, позволяющие подросткам развивать более сложные социальные навыки взрослых, но потенциально подвергающие их повышенному риску психических заболеваний.
Подростковый возраст-это время серьезных перемен в жизни, с ростом социальных и когнитивных навыков и независимости. Но в это время также повышается риск психических заболеваний. Хотя ясно, что эти изменения в сознании должны отражать изменения в развитии мозга, было неясно, как именно функция человеческого мозга созревает, когда люди вырастают из детей в молодых взрослых.
Команда, базирующаяся в Кембриджском университете и Университетском колледже Лондона, опубликовала крупное новое исследование, которое помогает нам лучше понять развитие мозга подростков.
В ходе исследования были собраны данные функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) головного мозга 298 здоровых молодых людей в возрасте 14-25 лет, каждый из которых сканировался от одного до трех раз с интервалом от 6 до 12 месяцев. Во время каждого сеанса сканирования участники спокойно лежали в сканере, чтобы исследователи могли проанализировать паттерн связей между различными областями мозга, пока мозг находится в состоянии покоя.
Команда обнаружила, что функциональная связность человеческого мозга — другими словами, то, как различные области мозга «разговаривают» друг с другом — изменяется двумя основными способами в подростковом возрасте.
Области мозга, которые важны для зрения, движения и других основных способностей, были тесно связаны в возрасте 14 лет и стали еще более тесно связаны в возрасте 25 лет. Это было названо «консервативным» паттерном изменений, поскольку области мозга, которые были богаты связями в начале подросткового возраста, становятся еще богаче во время перехода к взрослой жизни.
Однако области мозга, которые важны для более продвинутых социальных навыков, таких как способность представлять, как кто-то другой думает или чувствует (так называемая теория разума), показали совершенно иную картину изменений. В этих регионах связи перераспределялись в течение подросткового возраста: связи, которые изначально были слабыми, становились сильнее, а связи, которые изначально были сильными, становились слабее. Это было названо «разрушительной» моделью изменений, поскольку районы, которые были бедны в своих связях, становились богаче, а районы, которые были богаты, становились беднее.
Сравнивая результаты фМРТ с другими данными о мозге, исследователи обнаружили, что сеть областей, которые демонстрировали разрушительную картину изменений в подростковом возрасте, имела высокий уровень метаболической активности, обычно связанный с активным перемоделированием связей между нервными клетками.
Д-р Петра Вертес, совместный старший автор статьи и сотрудник благотворительного Фонда исследования психического здоровья MQ, сказала:
«из результатов этих сканирований мозга следует, что приобретение новых, более взрослых навыков в подростковом возрасте зависит от активного, разрушительного формирования новых связей между областями мозга, что впервые приводит к появлению новых мозговых сетей «онлайн» для предоставления продвинутых социальных и других навыков по мере взросления людей.»
Профессор Эд Буллмор, соавтор статьи и заведующий кафедрой психиатрии в Кембридже, сказал:
«Мы знаем, что депрессия, тревога и другие психические расстройства часто возникают впервые в подростковом возрасте, но мы не знаем, почему. Эти результаты показывают нам, что активное моделирование мозговых сетей продолжается в подростковом возрасте, и более глубокое понимание развития мозга может привести к более глубокому пониманию причин психических заболеваний у молодых людей.»
Измерение функциональных связей в головном мозге представляет собой особую проблему, как объяснил доктор Франтишек ваша, который руководил исследованием в качестве ученого-кандидата Гейтс Кембридж Траст, а сейчас находится в Королевском колледже Лондона.
«Изучение функциональной связи мозга с помощью фМРТ сложно, так как даже малейшее движение головы может повредить данные-это особенно проблематично при изучении развития подростков, поскольку молодым людям труднее сохранять спокойствие во время сканирования», — сказал он. «Здесь мы использовали три различных подхода для удаления сигнатур движения головы из данных и получили последовательные результаты, которые убедили нас в том, что наши выводы связаны не с движением головы, а с изменениями в развитии мозга подростков.»
Исследование было поддержано Фондом Wellcome Trust.
