Giải mã 5 'độ tuổi' bí mật của bộ não con người

42 phút trướcBài gốc

Bộ não con người là cơ quan đầy bí ẩn

Các nhà thần kinh học tại Đại học Cambridge đã xác định năm giai đoạn chính mô tả cách cấu trúc não bộ thay đổi từ khi chào đời cho đến lúc về già. Mỗi giai đoạn phản ánh những sự tái tổ chức quy mô lớn trong hệ thống kết nối thần kinh, tạo nền tảng cho các cách tư duy mới khi con người phát triển, trưởng thành và cuối cùng bước vào thời kỳ suy giảm.

Nhóm nghiên cứu thuộc Đơn vị Khoa học Nhận thức và Não bộ MRC thuộc Cambridge đã phân tích dữ liệu chụp cộng hưởng từ khuếch tán của 3.802 người từ trẻ sơ sinh đến 90 tuổi. Các bản quét này theo dõi chuyển động của nước trong mô não, cho phép các nhà khoa học lập bản đồ những đường dẫn nối các vùng khác nhau.

Công bố cuối tháng 11 trên tạp chí Nature Communications, nghiên cứu cho thấy cấu trúc não người có xu hướng đi qua năm giai đoạn lớn trong suốt cuộc đời. Bốn “bước ngoặt” quan trọng chia tách các giai đoạn này, đánh dấu những thời điểm mà cách sắp xếp mạng lưới thần kinh thay đổi đáng kể.

Tuổi thơ, tuổi dậy thì và những bước chuyển lớn đầu tiên

Giai đoạn đầu tiên của cấu trúc não kéo dài từ khi sinh ra đến khoảng 9 tuổi. Đây cũng là lúc quá trình chuyển sang giai đoạn thiếu niên bắt đầu, một giai đoạn kéo dài trung bình đến khoảng 32 tuổi.

Trong những năm đầu của tuổi ba mươi, mô hình dây dẫn thần kinh chuyển sang trạng thái mà các nhà nghiên cứu mô tả là “chế độ trưởng thành”. Đây là giai đoạn dài nhất, kéo dài hơn 30 năm. Một bước ngoặt khác xuất hiện vào khoảng 66 tuổi, mở ra giai đoạn “lão hóa sớm”, tiếp đó là giai đoạn “lão hóa muộn” xuất hiện gần 83 tuổi.

5 giai đoạn phát triển của não người: Tuổi thơ, dậy thì, trưởng thành, lão hóa sớm và lão hóa muộn

Tiến sĩ Alexa Mousley là người dẫn dắt nghiên cứu, cho biết: “Chúng ta biết rằng hệ thống kết nối của não có vai trò sống còn đối với sự phát triển, nhưng chúng ta thiếu một bức tranh toàn cảnh về cách nó thay đổi và lý do tại sao. Đây là nghiên cứu đầu tiên xác định những giai đoạn lớn trong sự thay đổi kết nối não bộ suốt vòng đời một con người”.

“Những giai đoạn này mang lại cái nhìn quan trọng để hiểu bộ não của chúng ta mạnh nhất hoặc dễ tổn thương nhất vào thời điểm nào. Điều đó có thể giúp giải thích lý do vì sao một số bộ não phát triển khác thường ở những thời điểm then chốt, chẳng hạn như khó khăn trong học tập ở trẻ em hoặc chứng sa sút trí tuệ ở người lớn tuổi”.

Bộ não thay đổi như thế nào từ sơ sinh đến 9 tuổi

Từ khi sinh ra đến hết tuổi thơ, bộ não được định hình bởi quá trình gọi là “củng cố mạng lưới”. Trẻ sơ sinh tạo ra một số lượng khổng lồ các 'synapse' là những kết nối giữa các neuron. Theo thời gian, chỉ những kết nối hoạt động mạnh nhất mới được giữ lại trong khi các kết nối khác bị loại bỏ.

Trong toàn bộ giai đoạn này, bộ não tuân theo một mô hình tái kết nối nhất quán. Chất xám và chất trắng tăng trưởng nhanh chóng, khiến độ dày vỏ não (khoảng cách giữa lớp chất xám bên ngoài và lớp chất trắng bên trong) đạt đỉnh. Các nếp gấp của vỏ não cũng ổn định dần trong thời gian này.

Đến khoảng 9 tuổi, bộ não gặp bước ngoặt lớn đầu tiên. Năng lực nhận thức tăng mạnh, nhưng đồng thời nguy cơ xuất hiện các vấn đề sức khỏe tâm thần cũng trở nên rõ rệt hơn.

Bộ não con người giai đoạn tuổi thơ

Tuổi dậy thì: Tăng hiệu suất thần kinh và tinh chỉnh mạng lưới

Trong giai đoạn thứ hai, não bộ vị thành niên tiếp tục tăng thể tích chất trắng, giúp hệ thống truyền thông tin trở nên tổ chức hơn. Các bản quét khuếch tán cho thấy nước di chuyển ngày càng có trật tự hơn dọc theo các đường dẫn này, phản ánh một mạng lưới tinh gọn hơn.

Giai đoạn này được đặc trưng bởi hiệu suất tăng lên trong từng vùng não và sự phối hợp nhanh hơn trên toàn bộ hệ thống. Những thay đổi này nâng cao năng lực nhận thức.

Mousley nói: “Hiệu suất thần kinh, như bạn có thể hình dung, là trạng thái kết nối tốt nhất với các đường dẫn ngắn; và tuổi dậy thì là giai đoạn duy nhất trong đời mà hiệu suất này còn đang tăng lên”.

Những tinh chỉnh này đạt đỉnh vào đầu tuổi ba mươi, thời điểm mà các nhà khoa học mô tả là “bước ngoặt hình thái mạnh nhất” trong suốt vòng đời.

Mousley cho biết: “Khoảng 32 tuổi, chúng tôi thấy sự thay đổi định hướng mạnh nhất trong kết nối và sự chuyển hướng tổng thể lớn nhất so với tất cả các bước ngoặt khác”.

“Trong khi tuổi dậy thì có một sự khởi đầu rất rõ ràng, kết thúc của nó lại khó xác định bằng khoa học. Dựa thuần túy trên kiến trúc thần kinh, chúng tôi nhận thấy những thay đổi kiểu vị thành niên kết thúc vào đầu tuổi ba mươi”.

Tuổi trưởng thành: Ổn định và phân tách chậm

Khoảng 32 tuổi, giai đoạn trưởng thành bắt đầu. So với các giai đoạn trước, cấu trúc não trở nên ổn định hơn, và không có bước ngoặt lớn nào trong khoảng ba thập kỷ tiếp theo. Theo các nghiên cứu khác mà nhóm tham khảo, giai đoạn này trùng khớp với “điểm bình ổn của trí tuệ và tính cách”.

Các nhà nghiên cứu cũng quan sát thấy sự “phân tách” tăng lên trong giai đoạn trưởng thành, nghĩa là các vùng não ngày càng chuyên biệt hơn và tách biệt hơn về chức năng.

Bước ngoặt vào khoảng 66 tuổi khá tinh tế. Mặc dù không tạo ra sự tái cấu trúc đột ngột, nhóm nghiên cứu vẫn phát hiện những thay đổi đáng kể trong cách sắp xếp các mạng lưới não.

Mousley nói: “Dữ liệu cho thấy một quá trình tái tổ chức dần dần của các mạng lưới não đạt đỉnh vào giữa tuổi sáu mươi. Điều này có lẽ liên quan đến quá trình lão hóa, với sự giảm dần kết nối khi chất trắng bắt đầu suy thoái. Đây cũng là độ tuổi mà nguy cơ mắc nhiều bệnh ảnh hưởng đến não tăng lên, chẳng hạn như tăng huyết áp”.

Lão hóa muộn: Suy giảm kết nối toàn cục

Bước ngoặt lớn cuối cùng xuất hiện vào khoảng 83 tuổi. Từ đây, bộ não bước vào giai đoạn cuối cùng của quá trình tổ chức cấu trúc. Dù dữ liệu cho giai đoạn này ít hơn, các nhà nghiên cứu nhận thấy não chuyển từ kiểu kết nối rộng, toàn cục sang phụ thuộc nhiều hơn vào một số vùng nhất định do khả năng giao tiếp tổng thể suy yếu.

Giáo sư Duncan Astle, tác giả chính và là Giáo sư Tin sinh học thần kinh tại Cambridge cho biết: “Khi nhìn lại, nhiều người trong chúng ta cảm thấy cuộc đời mình được đánh dấu bởi những giai đoạn khác nhau. Hóa ra bộ não cũng trải qua những giai đoạn như vậy”.

“Nhiều rối loạn phát triển thần kinh, sức khỏe tâm lý và các bệnh lý thần kinh có liên quan đến cách não được kết nối. Thực tế, sự khác biệt trong kết nối não dự đoán khó khăn về chú ý, ngôn ngữ, trí nhớ và hàng loạt hành vi khác”.

“Hiểu rằng hành trình cấu trúc của não không phải là sự tiến triển đều đặn mà là một chuỗi những bước ngoặt lớn sẽ giúp chúng ta xác định khi nào và bằng cách nào mạng lưới thần kinh trở nên dễ tổn thương trước sự gián đoạn”.

Bùi Tú

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/giai-ma-5-do-tuoi-bi-mat-cua-bo-nao-con-nguoi-241738.html