Дитячий мозок перетворюється на мозок дорослого в підлітковому віці через сенситивний період швидкого дозрівання та адаптації, що робить людину когнітивно більш здатною, хоча й емоційно вразливою. Таким чином, відмінності у функціональній структурі кори головного мозку між дорослими та дітьми перед підліткового віку можуть надати корисну інформацію щодо змін дозрівання, що відбуваються протягом періоду розвитку підліткового віку.

Під час розвитку кора головного мозку спеціалізується на функціонально відмінних областях, здебільшого відповідно до схеми нейронних зв’язків. Прогресування локальних зв’язків базується на морфологічних і нейрохімічних змінах, які, як відомо, дуже активні в підлітковому віці. Синаптичне скорочення, мієлінізація внутрішньокіркових аксонів і збільшення калібру аксонів дійсно прискорюються в підлітковому віці.

Нейропередача гамма-аміномасляної кислоти (ГАМК) також розвивається в підлітковому віці. Цікаво, що передача сигналів ГАМК сприяє елімінації синапсів і обрізанню аксонів у розвитку гальмівних інтернейронів кори. Такі зміни в структурі зв’язків можуть впливати як на локальні, так і на віддалені функціональні зв’язки між областями.

Найпомітніші досягнення в підлітковому віці включають удосконалення навичок виконавчої діяльності, навчання міркувати про абстрактні концепції та формування зрілого розуміння себе. Авторами Pujol J., Sunyer J. було припущено, що найбільші відмінності у функціональній структурі кори між дорослими та підлітками будуть виявлені в областях мозку, що інтегрують різні джерела інформації, такі як префронтальна кора та задні мультимодальні області.

Дослідження Pujol J., Sunyer J. було спрямоване на опис локального зв’язку в корі головного мозку та тісно інтегрованих структурах, таких як гіпокамп і мигдалеподібне тіло. Дані базальних гангліїв, стовбура мозку та мозочка не були включені в аналіз. І от, що було виявлено.

По-перше, було виявлено новий параметр процесу розвитку, використовуючи багатовимірний показник функціональної зв’язності, який проливає світло на зміни, що відбуваються в просторовій структурі локальних функціональних зв’язків кори головного мозку під час переходу підлітка від дитинства до дорослого життя. Відмінності у функціональній структурі кори головного мозку між менш зрілими підлітками та дорослими були великими, особливо в префронтальній корі, задній тім’яній частці, що поширюється на задню поясну кору, та потиличних зорових областях.

Префронтальна кора – це анатомічно та функціонально складна структура, яка дозріває пізніше і бере участь у складній поведінці. Було виявлено вікові відмінності у функціональній структурі префронтальної кори за участю як дорсолатеральної, так і медіальної зон.

Міжгрупові відмінності також були стійкими в медіальному аспекті префронтальної кори та задньої поясної кори. На перший погляд, обидва висновки можна інтерпретувати як поодинокий вплив на мережу пасивного режиму роботи мозку (DMN). Однак більш ретельний огляд припускає, що залучена медіальна фронтальна область не є основним елементом мережі пасивного режиму роботи мозку і передбачає прилеглу передню поясну кору. Серед інших ролей ця медіальна лобова область бере участь у когнітивній оцінці емоцій і тривоги. Отже, ці результати узгоджуються з пізнім дозріванням процесів самооцінки (Davey et al., 2019).

По-друге. Задня поясна кора головного мозку є заднім основним елементом мережі пасивного режиму роботи мозку. Було виявлено стійкі групові відмінності в задній поясній корі під час переходу до дорослого віку, які узгоджуються з іншими дослідженнями розвитку (Sherman et al., 2014; Ernst et al., 2019; Fair et al., 2008). Однак передні та задні елементи мережі пасивного режиму роботи мозку можуть не бути повністю з’єднані в спокої до пізнього підліткового віку (Fair et al., 2008), особливо під час складних завдань (Pujol et al., 2008).

По-третє, було виявилено дуже стійкі відмінності в тім’яній частці, що охоплюють практично весь її задній (і верхній) аспект і поширюються на соматосенсорну смугу. Усі ці сфери тісно пов’язані з формуванням образу тіла або тілесним усвідомленням, яка є найбільш соматичним аспектом самосвідомості. Тілесна самосвідомість відноситься до тілесно-орієнтованого сприйняття, заснованого на мультимодальній інтеграції пропріоцептивних, вестибулярних, візуальних та інтероцептивних тілесних даних. Попередні дослідження функціонального зв’язку також показали, що підлітковий вік є активним періодом у формуванні мереж тім’яних часток (Marcos-Vidal et al., 2018; O’Rawe et al., 2019; Shaw et al., 2011; Vinette and Bray, 2015). Цікаво, що інші дослідження показали, що функціональне порушення зв’язків у тім’я ній частці може становити ризик розвитку психічних і неврологічних розладів, пов’язаних із викривленим сприйняттям тіла (Ronchi et al., 2018; Via et al., 2018).

По-четверте, зорова кора також була чутлива до вікових впливів. Основна частина дозрівання зору відбувається в ранньому віці, переважно у віці до 5 років . Проте ці дані узгоджуються з іншими дослідженнями, які вказують на те, що деякі аспекти зорової функції можуть дозрівати пізніше (наприклад, Gomez et al., 2018; Kiorpes, 2016; Kovács et al., 1999).

Дослідження візуалізації розвитку показують, що зв’язок зорової кори головного мозку між потиличними зоровими областями та іншими віддаленими елементами зорової системи справді прогресує до підліткового віку та під час нього (Shaw et al., 2011; Vinette and Bray, 2015).

По-п’яте, відмінності між дітьми та дорослими також спостерігалися в гіпокампі, мигдалині та острівці. Ці структури є частиною лімбічної (і паралімбічної) системи, яка включає серію примітивних утворень, що оточують межу неокортексу. Таким чином, дані результати свідчать про те, що формування зв’язків може так само бути активним під час пізнього розвитку в основних системах, що регулюють емоційні та мотиваційні процеси. Однак, як зазначають автори Pujol J., Sunyer J. хоча гіпокамп і мигдалеподібне тіло тісно інтегровані в кору головного мозку, вони мають помітно відмінну архітектуру та структуру зв’язків, які, ймовірно, можуть бути охоплені у даному дослідженні лише частково.

Що таке пасивна мережа режиму роботи мозку (DMN) можна прочитати в нашій попередній публікації присвяченій алостазу.

Огляд зроблено за дослідженням Jesus Pujol, Laura Blanco-Hinojo, Didac Macia, Gerard Martínez-Vilavella, Joan Deus, Víctor Pérez-Sola, Narcís Cardoner, Carles Soriano-Mas, Jordi Sunyer (2021). Differences between the child and adult brain in the local functional structure of the cerebral cortex

Мозок дитини vs. мозок дорослого

You May Also Like

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *