Кембриджский университет о развитии мозга подростков.

Новые мозговые сети появляются «онлайн» в подростковом возрасте, что позволяет подросткам развивать более сложные социальные навыки у взрослых, но потенциально подвергает их повышенному риску психических заболеваний, согласно новому исследованию, опубликованному в Слушаниях Национальной академии наук (PNAS).

    «Приобретение новых, более взрослых навыков в подростковом возрасте зависит от активного, разрушительного формирования новых связей между областями мозга, благодаря чему новые мозговые сети« становятся доступными »впервые для предоставления передовых социальных и других навыков по мере взросления людей».
    Петра Вертес

Подростковый возраст - это время серьезных перемен в жизни, с ростом социальных и когнитивных навыков и независимости, а также с повышенным риском психических заболеваний. Хотя очевидно, что эти изменения в сознании должны отражать изменения в развитии мозга, неясно, как именно функционирует человеческий мозг по мере взросления людей от детей до молодых людей.

Команда из Университета Кембриджа и Университетского колледжа Лондона опубликовала новое крупное исследование, которое помогает нам более четко понять развитие мозга подростка.

В ходе исследования были собраны данные функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) об активности мозга у 298 здоровых молодых людей в возрасте от 14 до 25 лет, каждый из которых был отсканирован от одного до трех раз с интервалом от 6 до 12 месяцев. На каждом сеансе сканирования участники спокойно лежали в сканере, чтобы исследователи могли анализировать схему связей между различными областями мозга, пока мозг находился в состоянии покоя.

Команда обнаружила, что функциональная связь человеческого мозга - иными словами, как разные области мозга «общаются» друг с другом - изменяется в течение подросткового периода двумя основными способами.

Области мозга, которые важны для зрения, движения и других основных способностей, были тесно связаны в возрасте 14 лет и стали еще более прочными в возрасте 25 лет. Это называлось «консервативным» паттерном изменений, поскольку области Мозг, богатый связями в начале подросткового возраста, становится еще богаче при переходе во взрослую жизнь.

Однако области мозга, которые важны для более продвинутых социальных навыков, таких как способность представлять, как кто-то думает или чувствует себя (так называемая теория мышления), показали совершенно другую модель изменений. В этих регионах связи были перераспределены в течение подросткового периода: связи, которые изначально были слабыми, стали сильнее, а связи, которые изначально были сильными, стали слабее. Это было названо «разрушительным» паттерном изменений, поскольку районы, которые были бедны своими связями, становились богаче, а районы, которые были богатыми, становились беднее.

Сравнивая результаты МРТ с другими данными о головном мозге, исследователи обнаружили, что сеть регионов, которые показали разрушительный характер изменений в подростковом возрасте, имела высокие уровни метаболической активности, обычно связанные с активным повторным моделированием связей между нервными клетками.

Д-р Петра Вертес, совместный старший автор статьи и научный сотрудник благотворительного исследовательского центра по психическому здоровью, сказала: «Из результатов этих сканирований мозга видно, что приобретение новых, более взрослых навыков в подростковом возрасте зависит от активного, разрушительное формирование новых связей между областями мозга, благодаря чему новые мозговые сети впервые становятся «онлайн», чтобы предоставлять продвинутые социальные и другие навыки по мере взросления людей ».

Профессор Эд Булмор, ведущий автор статьи и руководитель департамента 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 в подростковом возрасте происходит активная реконструкция сетей мозга, и более глубокое понимание развития мозга может привести к более глубокому пониманию причин психических заболеваний у молодых людей ».

Измерение функциональной связности в мозге представляет особые проблемы, объяснил доктор Франтишек Ваша, который руководил исследованием в качестве доктора философии Gates Cambridge Trust и в настоящее время работает в Королевском колледже Лондона.

«Изучение функциональной связи мозга с помощью МРТ сложно, поскольку даже малейшее движение головы может повредить данные - это особенно проблематично при изучении развития подростков, поскольку молодым людям труднее оставаться неподвижными во время сканирования», - сказал он. «Здесь мы использовали три разных подхода к удалению сигнатур движения головы из данных и получили последовательные результаты, что позволило нам быть уверенными в том, что наши выводы связаны не с движением головы, а с изменениями развития мозга подростка».

Исследование было поддержано Wellcome Trust.

Ссылка
Ваша, F и др. Консервативные и разрушительные способы подросткового изменения функциональной связности мозга человека. PNAS; 28 января 2020 года; DOI: 10.1073 / pnas.1906144117

Лицензия Creative Commons
Текст в этом произведении лицензирован под международной лицензией Creative Commons Attribution 4.0. Изображения, в том числе нашиNovyye mozgovyye seti poyavlyayutsya «onlayn» v podrostkovom vozraste, chto pozvolyayet podrostkam razvivat' boleye slozhnyye sotsial'nyye navyki u vzroslykh, no potentsial'no podvergayet ikh povyshennomu risku psikhicheskikh zabolevaniy, soglasno novomu issledovaniyu, opublikovannomu v Slushaniyakh Natsional'noy akademii nauk (PNAS).     «Priobreteniye novykh, boleye vzroslykh navykov v podrostkovom vozraste zavisit ot aktivnogo, razrushitel'nogo formirovaniya novykh svyazey mezhdu oblastyami mozga, blagodarya chemu novyye mozgovyye seti« stanovyatsya dostupnymi »vpervyye dlya predostavleniya peredovykh sotsial'nykh i drugikh navykov po mere vzrosleniya lyudey».     Petra Vertes Podrostkovyy vozrast - eto vremya ser'yeznykh peremen v zhizni, s rostom sotsial'nykh i kognitivnykh navykov i nezavisimosti, a takzhe s povyshennym riskom psikhicheskikh zabolevaniy. Khotya ochevidno, chto eti izmeneniya v soznanii dolzhny otrazhat' izmeneniya v razvitii mozga, neyasno, kak imenno funktsioniruyet chelovecheskiy mozg po mere vzrosleniya lyudey ot detey do molodykh lyudey. Komanda iz Universiteta Kembridzha i Universitetskogo kolledzha Londona opublikovala novoye krupnoye issledovaniye, kotoroye pomogayet nam boleye chetko ponyat' razvitiye mozga podrostka. V khode issledovaniya byli sobrany dannyye funktsional'noy magnitno-rezonansnoy tomografii (MRT) ob aktivnosti mozga u 298 zdorovykh molodykh lyudey v vozraste ot 14 do 25 let, kazhdyy iz kotorykh byl otskanirovan ot odnogo do trekh raz s intervalom ot 6 do 12 mesyatsev. Na kazhdom seanse skanirovaniya uchastniki spokoyno lezhali v skanere, chtoby issledovateli mogli analizirovat' skhemu svyazey mezhdu razlichnymi oblastyami mozga, poka mozg nakhodilsya v sostoyanii pokoya. Komanda obnaruzhila, chto funktsional'naya svyaz' chelovecheskogo mozga - inymi slovami, kak raznyye oblasti mozga «obshchayutsya» drug s drugom - izmenyayetsya v techeniye podrostkovogo perioda dvumya osnovnymi sposobami. Oblasti mozga, kotoryye vazhny dlya zreniya, dvizheniya i drugikh osnovnykh sposobnostey, byli tesno svyazany v vozraste 14 let i stali yeshche boleye prochnymi v vozraste 25 let. Eto nazyvalos' «konservativnym» patternom izmeneniy, poskol'ku oblasti Mozg, bogatyy svyazyami v nachale podrostkovogo vozrasta, stanovitsya yeshche bogache pri perekhode vo vzrosluyu zhizn'. Odnako oblasti mozga, kotoryye vazhny dlya boleye prodvinutykh sotsial'nykh navykov, takikh kak sposobnost' predstavlyat', kak kto-to dumayet ili chuvstvuyet sebya (tak nazyvayemaya teoriya myshleniya), pokazali sovershenno druguyu model' izmeneniy. V etikh regionakh svyazi byli pereraspredeleny v techeniye podrostkovogo perioda: svyazi, kotoryye iznachal'no byli slabymi, stali sil'neye, a svyazi, kotoryye iznachal'no byli sil'nymi, stali slabeye. Eto bylo nazvano «razrushitel'nym» patternom izmeneniy, poskol'ku rayony, kotoryye byli bedny svoimi svyazyami, stanovilis' bogache, a rayony, kotoryye byli bogatymi, stanovilis' bedneye. Sravnivaya rezul'taty MRT s drugimi dannymi o golovnom mozge, issledovateli obnaruzhili, chto set' regionov, kotoryye pokazali razrushitel'nyy kharakter izmeneniy v podrostkovom vozraste, imela vysokiye urovni metabolicheskoy aktivnosti, obychno svyazannyye s aktivnym povtornym modelirovaniyem svyazey mezhdu nervnymi kletkami. D-r Petra Vertes, sovmestnyy starshiy avtor stat'i i nauchnyy sotrudnik blagotvoritel'nogo issledovatel'skogo tsentra po psikhicheskomu zdorov'yu, skazala: «Iz rezul'tatov etikh skanirovaniy mozga vidno, chto priobreteniye novykh, boleye vzroslykh navykov v podrostkovom vozraste zavisit ot aktivnogo, razrushitel'noye formirovaniye novykh svyazey mezhdu oblastyami mozga, blagodarya chemu novyye mozgovyye seti vpervyye stanovyatsya «onlayn», chtoby predostavlyat' prodvinutyye sotsial'nyye i drugiye navyki po mere vzrosleniya lyudey ». Professor Ed Bulmor, vedushchiy avtor stat'i i rukovoditel' departamenta psikhiatrii v Kembridzhe, skazal: «My znayem, chto depressiya, trevoga i drugiye psikhicheskiye rasstroystva chasto voznikayut vpervyye v podrostkovom vozraste, no my ne znayem, pochemu , Eti rezul'taty pokazyvayut nam, chto v podrostkovom vozraste proiskhodit aktivnaya rekonstruktsiya setey mozga, i boleye glubokoye ponimaniye razvitiya mozga mozhet privesti k boleye glubokomu ponimaniyu prichin psikhicheskikh zabolevaniy u molodykh lyudey ». Izmereniye funktsional'noy svyaznosti v mozge predstavlyayet osobyye problemy, ob"yasnil doktor Frantishek Vasha, kotoryy rukovodil issledovaniyem v kachestve doktora filosofii Gates Cambridge Trust i v nastoyashcheye vremya rabotayet v Korolevskom kolledzhe Londona. «Izucheniye funktsional'noy svyazi mozga s pomoshch'yu MRT slozhno, poskol'ku dazhe maleysheye dvizheniye golovy mozhet povredit' dannyye - eto osobenno problematichno pri izuchenii razvitiya podrostkov, poskol'ku molodym lyudyam trudneye ostavat'sya nepodvizhnymi vo vremya skanirovaniya», - skazal on. «Zdes' my ispol'zovali tri raznykh podkhoda k udaleniyu signatur dvizheniya golovy iz dannykh i poluchili posledovatel'nyye rezul'taty, chto pozvolilo nam byt' uverennymi v tom, chto nashi vyvody svyazany ne s dvizheniyem golovy, a s izmeneniyami razvitiya mozga podrostka». Issledovaniye bylo podderzhano Wellcome Trust. Ssylka Vasha, F i dr. Konservativnyye i razrushitel'nyye sposoby podrostkovogo izmeneniya funktsional'noy svyaznosti mozga cheloveka. PNAS; 28 yanvarya 2020 goda; DOI: 10.1073 / pnas.1906144117 Litsenziya Creative Commons Tekst v etom proizvedenii litsenzirovan pod mezhdunarodnoy litsenziyey Creative Commons Attribution 4.0. Izobrazheniya, v tom chisle nashiРазвернуть