این مطالعه که در نشریه علمی  Nature Communications  انتشار شده، مشخص می کند ساختار مغز انسان از چهار نقطه عطف عبور می‌کند که در سنین ۹، ۳۲، ۶۶ و ۸۳ سالگی قرار دارند. به این ترتیب، مغز در طول زندگی در پنج فاز مجزا تحول می‌یابد.

این پژوهش نخستین مطالعه‌ای است که مرحله های مهم «سیم‌کشی مغز» را در سراسر طول عمر اشکار می‌کند و فهمیدن تازه‌ای از دوره‌هایی اراعه می‌دهد که مغز در آن‌ها امکان پذیر صدمه‌پذیرتر باشد؛ از جمله در برابر اختلالات یادگیری کودکی یا بیماری‌های مرتبط با سالمندی همانند زوال عقل.

دانکن استل، نویسنده ارشد این تحقیق و استاد نوروانفورماتیک در دانشگاه کمبریج می‌گوید: «اگر به قبل نگاه کنیم، تعداد بسیاری از ما حس می‌کنیم زندگی‌مان از مرحله های مختلفی راه اندازی شده است. دلنشین اینجاست که مغز هم دقیقاً این چنین مسیر مرحله‌ای را طی می‌کند.»

او در ادامه افزود: «به نظر می‌رسد مغز نیز دوره‌های مشخصی از رشد و تحول را توانایی می‌کند.»

تیم تحقیقاتی استل اسکن‌های مغزی نزدیک به ۳۸۰۰ نفر در بازه سنی صفر تا ۹۰ سال را بازدید کرده است. این اسکن‌ها نحوه حرکت مولکول‌های آب در مغز را جستوجو می‌کنند و به پژوهشگران امکان خواهند داد ارتباطات عصبی را ترسیم کرده و لحظات کلیدی تغییرات رشدی را در طول عمر شناسایی کنند.

این داده‌ها مشخص می کند که تحول مغز برخلاف فکر رایج، فقطً محدود به کودکی و نوجوانی نیست، بلکه تا دهه‌های پایانی عمر نیز ادامه اشکار می‌کند.

در نخستین مرحله، از نوزادی تا نزدیک به ۹ سالگی، میلیاردها اتصال عصبی تازه شکل می‌گیرد و اتصال‌های غیرفعال هرس خواهد شد و هم ماده خاکستری و هم ماده سفید به شدت رشد می‌کنند.

ماده خاکستری اطلاعات را پردازش و تفسیر می‌کند و ماده سفید آن را به قسمت‌های دیگر دستگاه عصبی منتقل می‌کند و نقش شبکه ارتباطی مغز را ایفا می‌کند.

این فرایند به اوج ضخامت قشر و چین‌خوردگی‌های قشری، یعنی شیارهای قسمت بیرونی مغز، می‌انجامد که هر دو برای سلامت و رشد مغز حیاتی دانسته خواهد شد.

بعد از آن مغز داخل مرحله نوجوانی می‌شود؛ مرحله‌ای که با رشد ماده سفید و کارآمدتر شدن اتصال‌ها بین قسمت‌های گوناگون دستگاه عصبی تعریف می‌شود.

به حرف های مطالعه، دوره نوجوانی به طور میانگین تا ۳۲ سالگی ادامه دارد و سپس مغز به دوره بزرگسالی گذار می‌کند؛ دوره‌ای که پژوهشگران آن را «نیرومندترین نقطه عطف توپولوژیک» در زندگی ما نامیدند.

ساختار مغز در اغاز دهه سی زندگی به ارامش می‌رسد و بعد از آن تا سه دهه پیش از ورود به مرحله بعدی تقریبا ثابت می‌ماند. نزدیک به ۶۶ سالگی مغز داخل مرحله «پیرشدن زودهنگام» می‌شود و ماده سفید رو به زوال می‌گذارد و این اتصال‌ها افت می‌یابند.

الکسا موسلی، نویسنده مهم مطالعه و پژوهشگر دانشگاه کمبریج، او گفت: «این سنی است که افراد با افزایش خطر ابتلا به انواع شرایط سلامت که می‌تواند بر مغز تاثییر بگذارد روبه رو خواهد شد؛ از جمله پرفشاری خون.»

مرحله پایانی حوالی ۸۳ سالگی اغاز می‌شود؛ وقتی که اتصال‌ها هم چنان افت می‌یابد و مغز بیشتر از پیش بر برخی نواحی تکیه می‌کند، هرچند داده‌های مربوط به این مرحله محدود است.

پژوهشگران انها گفتند این یافته‌ها می‌تواند به دانشمندان پشتیبانی کند پایه‌های عصبی شرایطی را که بر دقت، زبان، حافظه و حرکت تاثییر می‌گذارند بهتر فهمیدن کنند.

موسلی او گفت: «این می‌تواند به ما پشتیبانی کند بفهمیم چرا برخی مغزها در نقاط کلیدی زندگی به شکل متغیری رشد می‌کنند؛ چه در قالب سختی‌های یادگیری در کودکی و چه زوال عقل در سال‌های بعدی.»