Размер мозга меняется всю жизнь

Двадцать четыре зоны мозга, которые сравнивали по содержанию белого вещества. В красных участках белое вещество менялось с возрастом сильнее всего, в синих – слабее всего. (Фото Wandell Lab / Stanford University).

К концу жизни количество белого вещества в мозге уменьшается настолько, что мозг по объёму делается как у семилетнего ребёнка.

Наше тело меняется с возрастом: сначала мы растём, но потом с какого-то момента некоторые органы начинают уменьшаться, деградировать – как, к примеру, мышцы. Особенно такие возрастные изменения заметны в мозге: исследователи из Стэнфорда США попробовали оценить разницу в его объёме в течение жизни человека, и оказалось, что после достижения максимума в возрасте около 40 лет мозг начинает съёживаться, и к концу жизни его размер делается таким же, как у семилетнего ребёнка.

Объём мозга оценивали по белому веществу, которое, как известно, представляет собой аксонные отростки нервных клеток, обёрнутые во множество слоёв миелина (хотя в состав белого вещества могут входить и другие клетки, не только те, что формируют миелин). По аксонам информационные импульсы перегоняются из одной нейронной структуры в другую и из одной области мозга в другую, а миелинизация улучшает работу нервных волокон, так что белое вещество можно – с определённой натяжкой, разумеется – сравнить с компьютерными шинами. Состояние мозга можно оценивать по тому, как в нём обстоят дела с миелинизацией. Например, тяжёлые психоневрологические болезни, вроде шизофрении и аутизма, сопровождаются заметными аномалиями в белом веществе. Это могло бы стать хорошим критерием в диагностике такого рода болезней, однако для того, чтобы распознать патологию, нужно знать, как выглядит норма.

Авив Мезер (Aviv A. Mezer) и его коллеги сделали МРТ-снимки мозга у более чем сотни людей в возрасте от 7 до 85 лет. Нейробиологи сравнивали у людей не весь мозг в целом, а 24 области внутри него, то есть участок номер 1 сравнивался по белому веществу с такими же участками номер 1 в мозгах другого возраста. Динамика белого вещества, как пишут авторы работы в статье в Nature Communications, оказалась довольно сложной, в одних участках количество белого вещества менялось так, в других – иначе, но в целом для всех рассмотренных зон можно было выделить несколько закономерностей. Все они «стартовали» и «финишировали» примерно с одним и тем же количеством белого вещества, максимум которого приходился на возраст от 30 до 50 лет.

Однако, повторим, изменения в каждом отдельном участке мозга отличались от того, как это происходило у его соседей. Например, области, отвечающие за контроль движений, менялись в течение жизни относительно слабо (однако дугообразный, или колоколообразный характер изменений был тот же). А вот области, отвечавшие за обучение, наращивали белое вещество довольно быстро, но так же быстро его и теряли. Опять же, участки высших когнитивных функций подвергались большей деградации, то есть теряли больше белого вещества, но и больше приобретали его на первых порах.

Конечно, такие изменения нужно ещё сопоставить с изменениями в самой психике, с изменениями в способностях к обучению и т. д., а заодно с тем, как обучение со своей стороны влияет на динамику белого вещества. Однако практический потенциал таких исследований вполне очевиден: если знать, как должно выглядеть белое вещество у подростка, то с помощью МРТ можно будет вовремя обратить внимание на те или иные проблемы в обучении ещё до того, как они проявятся в школе. Или, например, у больного рассеянным склерозом, при котором иммунные клетки повреждают миелиновую оболочку нервных клеток, можно будит точно оценивать степень развития болезни, сравнивая мозг пациента с эталонным здоровым мозгом (не забывая, разумеется, при этом об индивидуальных различиях).