Un studiu amplu a identificat patru puncte de cotitură fundamentale în dezvoltarea conexiunilor neuronale pe parcursul vieții, o descoperire care ar putea îmbunătăți înțelegerea alterărilor cognitive și comportamentale.

Creierul uman, cu aproximativ 86 de miliarde de neuroni, este o rețea dinamică de „fluturi misterioși ai sufletului”, așa cum îi numea laureatul Nobel Santiago Ramón y Cajal. Acești neuroni, celulele principale ale sistemului nervos, sunt responsabili pentru transmiterea informațiilor care ne permit să gândim, să râdem, să ne amintim sau să respirăm. Ei comunică prin sinapse, construind conexiuni sofisticate pentru a transmite impulsurile nervoase care stau la baza vieții.

Rețeaua neuronală nu este statică; ea se schimbă și se reconfigurează pe tot parcursul vieții. O cercetare publicată recent în revista Nature Communications a analizat organizarea acestor structuri în timp, identificând cinci „vârste” distincte ale creierului uman, adică cinci etape diferite de dezvoltare neurală. Un grup de oameni de știință de la Universitatea Cambridge din Regatul Unit a ajuns la concluzia că aceste rețele neuronale suferă modificări cruciale în jurul vârstelor de 9, 32, 66 și 83 de ani.

După compararea creierelor a peste 3.800 de persoane, cu vârste între 0 și 90 de ani, folosind imagini prin rezonanță magnetică pentru a mapa conexiunile neuronale, cercetătorii au descoperit aceste patru puncte de inflexiune care marchează începutul și sfârșitul vârstelor creierului. Această descoperire este semnificativă, mai ales având în vedere că modul în care este conectat creierul este legat de tulburările neurologice, mentale și de neurodezvoltare. Alexa Mousley, autoarea studiului, a explicat: „Înțelegând punctele cheie de cotitură, vom putea înțelege mai bine la ce este mai vulnerabil creierul la diferite vârste. Cu cât învățăm mai mult despre schimbările așteptate în conexiunile cerebrale pe parcursul vieții, cu atât mai bine vom putea distinge ce este considerat o schimbare sănătoasă și tipică de semnele unei tulburări.”

Primul punct de cotitură localizat de cercetători este în jurul vârstei de nouă ani. Până atunci, susțin ei, creierul copiilor suferă o „consolidare a rețelei” neuronale, unde sinapsele cele mai active supraviețuiesc și există o creștere a materiei cenușii (care conține neuroni) și a materiei albe (compusă din conexiuni). Însă la sfârșitul acestei prime faze infantile — și coincizând cu începutul pubertății — creierul experimentează o schimbare radicală în capacitatea sa cognitivă și comportamentală.

A doua etapă identificată, pe care autorii o numesc „adolescență”, se întinde de la nouă la 32 de ani. În acest interval de timp, organizarea întregii cablări neuronale rămâne mai mult sau mai puțin constantă: întreaga structură se rafinează tot mai mult, iar conexiunile devin tot mai eficiente.

Totuși, faptul că această a doua fază durează până la treizeci de ani nu înseamnă că creierul rămâne adolescent până la această vârstă, subliniază Sandra Doval, profesor cercetător la Universitatea Internațională din La Rioja. Într-o declarație pentru portalul SMC Spania, cercetătoarea, care nu a participat la acest studiu, precizează că „studiul identifică momentul în care se modifică tiparele de reorganizare a cablajului cerebral, nu momentul în care creierul se maturizează, îmbătrânește sau scade funcțional.” De altfel, autorii înșiși amintesc că „tranziția la viața adultă este influențată de factori culturali, istorici și sociali”, ceea ce o face o schimbare mai dependentă de context decât de biologie.

Cea mai puternică schimbare

La 32 de ani, cercetătorii de la Cambridge identifică un alt punct de inflexiune, considerat „cea mai puternică schimbare” în organizarea rețelelor neuronale pe parcursul vieții. Acest lucru coincide cu vârful maturizării substanței albe — alte studii indicaseră deja că la începutul anilor ’30 se atinge apogeul conectivității cerebrale — și cu încetinirea schimbărilor rapide în arhitectura rețelei neuronale. Această vârstă cerebrală este cea mai lungă etapă, de la 32 la 66 de ani. „Această perioadă de stabilitate a rețelei corespunde, de asemenea, unei platouri în inteligență și personalitate”, convin autorii.

Un alt punct de cotitură este la 66 de ani, coincizând cu o schimbare semnificativă în sănătate și cogniție în țările cu venituri mari, reamintesc oamenii de știință. De fapt, de la aceste vârste pot începe să apară demența sau hipertensiunea, care este, de asemenea, legată de declinul cognitiv și îmbătrânirea accelerată. Această fază durează până la 83 de ani.

În jurul acestei vârste are loc ultimul punct de inflexiune identificat de cercetătorii de la Cambridge și începe ultima vârstă a creierului. Deși recunosc că datele despre această fază sunt limitate, ei detectează că diferitele zone ale creierului întâmpină mai multe dificultăți în a comunica.

Mousley afirmă că modul în care creierul își schimbă conexiunile pe parcursul vieții ar putea ajuta la „o mai bună înțelegere a schimbărilor legate de cogniție și comportament.” „Înțelegerea acestor fluctuații ne-ar putea ajuta să înțelegem cum se schimbă oamenii de-a lungul vieții și de ce sunt vulnerabili la diferite tulburări la vârste diferite”, explică cercetătoarea într-un răspuns prin e-mail.

Rafael Romero García, director al Laboratorului de Neuroimagistică și Rețele Cerebrale de la Universitatea din Sevilla, a declarat pentru SMC că este vorba despre „un studiu riguros” și, deși prezintă limitări recunoscute de autori — de exemplu, analiza nu a fost separată pe sexe, iar bărbații și femeile ar putea prezenta ritmuri de dezvoltare diferite — subliniază: „Este o contribuție importantă care a permis identificarea momentelor de inflexiune în dezvoltare și care ne-ar putea ajuta să înțelegem mai bine alterările cerebrale asociate tulburărilor de neurodezvoltare și demenței.”

Acest om de știință, care nu a participat la studiu, precizează, totuși, că aceste etape ale maturizării cerebrale nu trebuie interpretate ca „granițe stricte”. „Diferențierea între maturare și îmbătrânire este relativ arbitrară. În plus, trebuie luat în considerare că studiul se concentrează doar pe conectivitatea cerebrală, nu analizează cum se modifică în aceste etape aspecte cognitive precum învățarea, memoria, capacitatea de rezolvare a problemelor etc.”, a menționat el.

Pentru Sandra Doval, „rezultatele se potrivesc remarcabil de bine cu etapele cunoscute ale neurodezvoltării și îmbătrânirii”, dar subliniază și limitările cercetării — un alt exemplu: persoanele de peste 60 de ani sunt probabil mai sănătoase decât media vârstei lor și acest lucru ar putea să nu reprezinte, iar aceasta ar putea să nu reprezinte în mod inexact îmbătrânirea tipică — și solicită prudență în interpretarea descoperirilor, deși recunoaște „relevanța științifică” a acestora. „Aceste descoperiri nu generează recomandări clinice directe imediate, ci stabilesc un context științific valoros pentru viitoare cercetări privind ferestrele critice de intervenție preventivă sau terapeutică în diferite etape ale vieții.”