Особенности темпов развития различных областей головного мозга в раннем подростковом возрасте позволяют прогнозировать проблемы с психическим здоровьем за четыре года до появления симптомов. В рамках масштабного исследования, проведённого в США, учёные наблюдали почти за 12 000 подростков в течение шести лет и проанализировали около 30 000 снимков, полученных с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ).
В работе, опубликованной на сервере препринтов bioRxiv, отмечается, что с возрастом наружный слой головного мозга — кора больших полушарий (церебральная кора) — постепенно истончается. Исследователи установили, что сначала развиваются и истончаются сенсорные области, а затем — участки, отвечающие за сложные мыслительные процессы.
Полученные результаты ставят под сомнение распространённую теорию, согласно которой психические расстройства возникают из-за нарушений в определённых нейронных цепях мозга. Вместо этого данные указывают на то, что предрасположенность к психическим симптомам связана с нарушением временной последовательности развития мозга. Вероятно, предпосылки этого процесса формируются под влиянием генов, активных ещё до рождения.
Как мозг «отсеивает» лишние связи и развивается?
Истончение коры головного мозга в детстве и подростковом возрасте — естественный процесс. Нейробиологи связывают его с удалением неиспользуемых связей между нейронами — процессом, известным как синаптический прунинг. Он помогает мозгу работать более эффективно.
Детский психиатр из Университета Айовы Жаклин Клаус и её коллеги изучили данные детей начиная с девятилетнего возраста. Сканирование мозга проводилось раз в два года, а родители ежегодно заполняли анкеты о психическом здоровье детей.
Анализ показал, что кора разных областей мозга истончается неравномерно. Этот процесс следует S-образной кривой: сначала истончение ускоряется, затем продолжается относительно равномерно и замедляется по мере завершения развития.
-
К 13 годам истончение начинает замедляться в первичных сенсорных областях, например в зрительной коре.
-
К 16 годам волна развития достигает лобных долей, отвечающих за планирование, концентрацию внимания и регуляцию эмоций.
-
Почти во всех областях мозга кора у девочек истончалась быстрее, чем у мальчиков.
Связь с тревожностью и депрессией
Учёные обнаружили выраженную связь между замедленным истончением коры и психическим здоровьем:
-
У детей, у которых в девять лет кора сенсорных областей была более толстой, что указывало на задержку процесса развития, к 13 годам чаще появлялись симптомы тревожности и депрессии.
-
Аналогичная закономерность наблюдалась в префронтальной коре — области, участвующей в сложных когнитивных процессах. У подростков с более толстой корой в этой области в 11 лет к 13 годам чаще отмечались признаки психических проблем.
«Главный вопрос заключается не в том, что делает та или иная область мозга, а в том, когда она формируется», — объясняет соавтор исследования Джошуа Рофман, психиатр из бостонского медицинского центра Mass General Brigham. Беатрис Луна, когнитивный нейробиолог из Питтсбургского университета, предполагает, что более толстая кора может указывать на замедленную пластичность мозга, из-за чего ребёнку может быть труднее адаптироваться к окружающей среде.
Кроме того, сопоставление карт мозга с генетическими атласами показало, что области, толщина коры которых наиболее точно предсказывала появление симптомов в подростковом возрасте, тесно совпадали с сетями генов, активных ещё во внутриутробном периоде.
Нейробиолог из Университета Ратгерса Аврам Холмс, не участвовавший в исследовании, отмечает, что работа представляет одну из наиболее чётких на сегодняшний день картин развития мозга. Однако специалист подчёркивает, что выявленные статистические эффекты невелики и обнаруживаются только при изучении больших групп людей. Поэтому пока этот метод не подходит для индивидуального прогнозирования психического здоровья конкретного ребёнка в клинической практике.
