Команда ученых проанализировала диффузионные МРТ-данные 3 802 человек, от младенцев до 90-летних. Метод отслеживает движение воды в белом веществе, позволяя увидеть карту нейронных связей — как если бы кто-то нарисовал метро мозга.
С помощью графовых моделей учёные выявили, в каком возрасте структура этих связей резко меняет направление развития. Получилось пять эпох — каждая со своими задачами, слабостями, преимуществами.
Основные результаты — эпохи мозга, о которых мы раньше даже не подозревали
1. Детская эпоха (0–9 лет)
Мозг переполнен избыточными связями. Он активно «прочёсывает» сеть: лишние контакты удаляются, нужные укрепляются. Быстро увеличивается толщина коры, растёт белое вещество.
2. Подростковая эпоха (9–32 года)
Пожалуй, самый динамичный период. Связи становятся короче, быстрее, эффективнее. Именно в районе 32 летмозг достигает максимальной сетевой эффективности — это самый резкий «сдвиг» всей жизни.
3. Взрослая эпоха (32–66 лет)
Долгое стабильное плато: архитектура мозга стабилизируется. Сегрегация функций усиливается — сети начинают работать более обособленно.
4. Раннее старение (около 66 лет)
Связи начинают слабеть, особенно крупные мосты между сетями. Это мягкий, но устойчивый переход к другой нейронной логике.
5. Позднее старение (после 83 лет)
Глобальная связность уменьшается, растёт роль локальных микросетей. Это делает систему уязвимее к сбоям и метаболическим нагрузкам.
Механизмы — почему мозг делает «скачки», а не плавные линии
Эти эпохи связаны не с социальными обстоятельствами, а с биологией:
- в детстве — «перепроизводство → отбор» связей;
- в подростковом возрасте — оптимизация и ускорение;
- во взрослом — функциональное разделение сетей;
- в старости — утрата «дальних мостов» и перераспределение нагрузки на локальные области.
Алекса Мосли (Alexa Mousley) объясняет это как «топологические разломы» — моменты, когда мозг меняет сам принцип организации.
Почему это важно — от обучения до уязвимости
Теперь становится яснее:
- почему дети легче учатся;
- почему психические расстройства часто проявляются в подростковом возрасте;
- почему когнитивный спад заметен уже после 60;
- почему глубокая старость так резко меняет когнитивный профиль.
Мозг открыто показывает свои точки хрупкости — именно в возрасте крупных «переключений».
Вместо плавной деградации мы видим систему, которая переживает несколько архитектурных реконструкций. И особенно интересно, что такие же структурные перестройки наблюдаются и в клинических исследованиях старения — например, в материале «Старение меняет не только размер, но и форму мозга — новое исследование открывает ключ к ранней диагностике деменции».
Вместе эти данные показывают: возраст — это не убывание, а серия масштабных перестроек. Понимание этих эпох может изменить подходы к обучению, профилактике и ранней диагностике когнитивных нарушений.
Литература.
“Topological turning points across the human lifespan” by Alexa Mousley et al. Nature Communications
