Τα στάδια ανάπτυξης -και γήρανσης- του εγκεφάλου – Τι δείχνει νέα έρευνα

28/02/2023

Για να κατανοήσουν καλύτερα τη λειτουργία του εγκεφάλου, ερευνητές συνέλεξαν δεδομένα εγκεφαλικής σάρωσης από πλήθος μεμονωμένων ερευνών, με ένα συνολικό δείγμα 101.457 εγκεφάλων σε κάθε ηλικιακό στάδιο της ζωής.

Γερνάει ο εγκέφαλος; Κι αν ναι, με τι ρυθμό; Πότε φτάνει στην κορύφωση της ακμής του; Και μπορεί ένας 65χρονος να κρατήσει νεανικό τον εγκέφαλό του; 

Παρότι μετρήσεις, όπως ύψους και βάρους, δίνουν μια σχετικά σαφή εικόνα της ανθρώπινης σωματικής ανάπτυξης, πολύ λιγότερα είναι μετρήσιμα και άρα γνωστά στην περίπτωση της εγκεφαλικής ανάπτυξης. 

Για να κατανοήσουν καλύτερα τη λειτουργία του, μια διεθνής ομάδα ερευνητών συνέλεξε δεδομένα εγκεφαλικής σάρωσης από πλήθος μεμονωμένων ερευνών, με ένα συνολικό δείγμα 101.457 εγκεφάλων σε κάθε ηλικιακό στάδιο της ζωής. Η τομογραφία του νεότερου εγκεφάλου ανήκε σε ένα έμβρυο 16 εβδομάδων, και του γηραιότερου σε έναν αιωνόβιο.

Από το τεράστιο αυτό εύρος δεδομένων προέκυψαν κάποια εντυπωσιακά στοιχεία. 

• Το πάχος του εγκεφαλικού φλοιού, του γεμάτου πτυχώσεις εξωτερικού στρώματος του εγκεφάλου που ευθύνεται για διαδικασίες όπως η γλώσσα, η αντίληψη και η συνείδηση, φτάνει στην κορύφωσή του στην ηλικία των δύο χρόνων. 
• Ο όγκος της φαιάς ουσίας που αποτελείται από κυτταρικά σώματα των νεύρων, κορυφώνεται όταν είμαστε παιδιά, σε ηλικία περίπου επτά χρόνων. 
• Η λευκή ουσία, που αποτελείται από συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων που επιτρέπουν στις περιοχές του εγκεφάλου να επικοινωνούν γρήγορα, φτάνει στο αποκορύφωμά της περίπου στην ηλικία των τριάντα, και αρχίζει να φθίνει αργότερα στην ενήλικη ζωή. 
• Το μέγεθος των κοιλιών, των γεμάτων με υγρό κοιλοτήτων του εγκεφάλου, αυξάνεται ραγδαία σε μεταγενέστερη ηλικία – με το μεγαλύτερο μέγεθος να σχετίζεται με κάποιες νευροεκφυλιστικές νόσους. 

«Οι απόλυτες διαφορές στο μέγεθος αυτών των χαρακτηριστικών είναι κάπως επουσιώδεις. Είναι χρήσιμες όσον αφορά τη χαρτογράφηση μιας αναφοράς για κάθε ηλικία, δεδομένες της δυναμικότητας αυτών των διαδικασιών» εξηγεί ο Τζέικομπ Ζάιτλιτς, εκ των επικεφαλής της έρευνας και ερευνητικός επιστήμονας στο Ινστιτούτο Ζωής Εγκεφάλου του πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια. 

Η ανάπτυξη του εγκεφάλου γίνεται όλο και πιο ευμετάβλητη όσο μεγαλώνουμε. Ακόμη και διαφορετικά σημεία του εγκεφάλου, όπως οι περιοχές που ορίζουν την όραση ή τον λόγο, φτάνουν στα δικά τους ορόσημα σε διαφορετικές ηλικίας, σημειώνει ο Σαχάρ Αχμάντ, ερευνητής στο Ιατρική Σχολή UNC με εξειδίκευση στη νευροαπεικόνιση της εγκεφαλικής ανάπτυξης. 

Βρεφική ηλικία

Οι εγκέφαλοι των μωρών είναι σα σφουγγάρια, ρουφώντας κάθε είδος πληροφορίας από τον κόσμο που τα περιβάλλει. 

Για παράδειγμα, τον πρώτο χρόνο ζωής τους, τα μωρά μπορούν να μάθουν οποιαδήποτε γλώσσα, παρότι η ικανότητα αυτή περιορίζεται γρήγορα με βάση τους ήχους ή τα σημάδια που ακούν ή βλέπουν. 

Επιπλέον, σε εξέλιξη βρίσκονται σημαντικές κυτταρικές και γενετικές διαδικασίες. Ενώ οι περισσότεροι νευρώνες δημιουργούνται με τη γέννηση, άλλα είδη κυττάρων στον εγκέφαλο, όπως τα γλοία, αναπτύσσονται και ωριμάζουν ραγδαία κατά τα πρώτα χρόνια ζωής. Τα νευρογλοιακά κύτταρα συνεχίζουν να ωριμάζουν για πολλές δεκαετίες. 

2-10 χρόνων 

Ξεκινώντας περίπου στους 18 μήνες του μωρού, ο εγκέφαλος στρέφεται προς τη μάθηση, που περιλαμβάνει τόσο την ενίσχυση σημαντικών συνδέσεων, όσο και τη μείωση αυτών που δε χρησιμοποιούνται. 

Τα μωρά χάνουν περίπου το ήμισυ των εγκεφαλικών συνάψεων που είχαν μόλις δημιουργηθεί, σε μια διαδικασία που ονομάζεται «συναπτικό κλάδεμα» και τους επιτρέπει να προτάξουν πιο βασικές και περίπλοκες λειτουργίες. Παράλληλα συντελείται και η μυελίνωση, η διαδικασία κατά την οποία τμήματα των νευρώνων μονώνονται από μια λιπαρή πρωτεΐνη, τη μυελίνη που αυξάνεται ραγδαία στην παιδική ηλικία και μετά.

Εφηβεία, 10-19 

Από την ηλικία των 10 έως τα 19, υπάρχουν δυναμικές αλλαγές στα εγκεφαλικά δίκτυα που εμπλέκονται στην εκμάθηση του τρόπου επεξεργασίας των συναισθημάτων και των κινήτρων, καθώς οι έφηβοι αρχίζουν να απομακρύνονται από την ασφάλεια της οικογενειακής εστίας.

«Κατά την εφηβεία, πρέπει να μάθεις να τα βγάζεις πέρα μόνος σου καθώς δεν έχεις την ίδια προστασία από τους γονείς όπως είχες σε νεότερη ηλικία. Μαθαίνοντας τα όρια των κοινωνικών κανόνων είναι ακριβώς αυτό που ορίζει την εφηβεία, προετοιμάζοντας το άτομο να γίνει ένας λειτουργικός ενήλικας» εξηγεί ο Μ.Τ Κάσεϊ, καθηγητής νευροεπιστημών στο Barnard College. 

20-39 

Από τα 25 έως τα 29 θεωρείται συχνά πως η εγκεφαλική εξέλιξη έχει φτάσει στην κορύφωσή της. Ο μύθος αυτός εδράζεται εν μέρει στην παρατήρηση πως η λευκή ουσία, υποκατάστατο «ταχύτητας» στην επεξεργασία πληροφοριών φτάνει σε αυτές τις ηλικίες στο αποκορύφωμά της. 

Ωστόσο, λένε οι επιστήμονες, ο εγκέφαλος δεν έχει τελειώσει με την ανάπτυξή του. 

Καθώς ο εγκέφαλος περνά στα 30 και τα 40, η συναπτική πλαστικότητα, η ικανότητα  του νευρικού συστήματος να αλλάζει τη δομή και τη λειτουργία του καθ ‘όλη τη ζωή του ως απάντηση στις αλλαγές της ζωής, πιστεύεται πως επαναπροσδιορίζεται, κάθε άλλο παρά μειώνεται. 

«Το σύστημα απλώς αρχίζει να λειτουργεί διαφορετικά. Μετακινείται σε κάτι ίσως λίγο πιο στρατηγικό και μακροπρόθεσμο σε σχέση με το “πρέπει να θυμάμαι ακριβώς τι είναι αυτό και να είμαι γρήγορος και έξυπνος όπως ήμουν στα 20 μου”» εξηγεί ο Μαρκ Χάρνετ, αναπληρωτής καθηγητής εγκεφαλικών και γνωστικών επιστημών στο ΜΙΤ, ο οποίος μελετά τον τρόπο με τον οποίο οι νευρώνες επικοινωνούν σε κυκλώματα και δίκτυα που διέπουν σύνθετες συμπεριφορές.

40 και άνω

Όταν χάνουμε τα κλειδιά μας ή ξεχνάμε ένα όνομα, ενδέχεται να αγχωθούμε πως ο εγκέφαλός μας δε λειτουργεί όπως πριν. Ωστόσο, νέα έρευνα καταρρίπτει την πεποίθηση ότι η πλαστικότητα, η ικανότητα του εγκεφάλου να ανταποκρίνεται στις αλλαγές, μειώνεται στον εγκέφαλο των ενηλίκων και των γηραιότερων. 

Μελέτη του Χάρνετ έδειξε πρόσφατα την παρουσία «σιωπηλών συνάψεων», συνδέσεων δηλαδή που παραμένουν ανενεργές μέχρι να ενεργοποιηθούν για τη διαμόρφωση νέων αναμνήσεων σε ενήλικα ποντίκια. Οι συνάψεις αυτές έχουν συνδεθεί με την πρώιμη ανάπτυξη, ωστόσο ο Χάρνετ και οι συνεργάτες του επιβεβαιώνουν την ευρεία παρουσία τους στους ανθρώπινους εγκεφάλους ενηλίκων σε διάφορες ηλικίες. 

Τα ευρήματα αυτά, που καταδεικνύουν πως ο εγκέφαλος μπορεί να αλλάξει δυναμικά στην ενήλικη ζωή, αλλάζει τον τρόπο που οι επιστήμονες βλέπουν την εγκεφαλική γήρανση. 

«Όλοι νιώθουν πως η πλαστικότητα εξαφανίζεται καθώς μεγαλώνουμε και οι νευρώνες απλώς πεθαίνουν. Εδώ διαπιστώνουμε κάτι πραγματικά ισχυρό. Υπάρχουν όλες αυτές οι σιωπηλές συνάψεις και όλη αυτή η επιπλέον δυνατότητα πλαστικότητας στον εγκεφαλικό φλοιό των ενηλίκων. Αυτό είναι απίθανο, δεν γνωρίζαμε πως υπήρχε, είναι συναρπαστικό» δηλώνει ο Χάρνετ. 

Από τα 40 και μετά, η ζωή στρέφεται σε πιο απαιτητικούς ρόλους της ενηλικίωσης – καριέρα, οικογένεια και προσφορά στην επόμενη γενιά. Εμπειρίες όπως η έκθεση στο άγχος και οι αυξημένες τοξίνες μπορούν να επηρεάσουν δραστικά την ανάπτυξη και τη γήρανση του εγκεφάλου. 

Ένας 50χρονος που έχει έντονη κοινωνική ζωή και ασκείται τακτικά, ταξιδεύει ή εμπλέκεται σε δραστηριότητες εθελοντισμού ίσως έχει «νεότερο» εγκέφαλο από έναν 50χρονο πιο απομονωμένο από το σύνολο που σπανίως συμμετέχει σε κοινές διαδικασίες. 

65 και μετά 

Αργότερα στη ζωή, ο εγκέφαλος συρρικνώνεται σε μέγεθος και μπορεί να αρχίσει να φθίνει σε λειτουργία. Ωστόσο, πολλά άτομα μεγαλύτερης ηλικίας έχουν τη ευχέρεια μεγαλύτερης σοφίας, βασισμένης σε μια ολόκληρη ζωή εμπειριών. 

Πηγή: Washington Post – kathimerini.gr