Китайские ученые изучили изменения, которые происходят в мозге человека во взрослом возрасте. С помощью метода диффузионной спектральной томографии они изучили головной мозг 111 человек в возрасте от 18 до 55 лет и пришли к выводу, что изменения в белом веществе головного мозга происходят на протяжении всей жизни, а не только во время активного роста и старения организма. Статья опубликована в журнале Frontiers in Human Neuroscience.

Метод диффузионной спектральной томографии (сокращенно ДСТ, также этот метод известен как диффузионная МРТ) направлен на визуализацию диффузии молекул воды в тканях головного мозга, что позволяет изучить его целостность. Этот метод часто используется в исследованиях, направленных на различия целостности белого вещества в мозгах людей разных возрастов. Большинство таких исследований, однако, сконцентрированы на изменениях в мозге человека во время его развития в юном возрасте, а также на мозге людей преклонного возраста, так как они больше всех подвержены появлению нейродегенеративных заболеваний.

Авторы новой работы использовали метод ДСТ для изучения анатомических изменений в головном мозге людей во взрослом возрасте до наступления старости: в исследовании приняли участие 111 человек в возрасте от 18 до 55 лет без неврологических заболеваний. Среди параметров ДСТ, которые рассматривали ученые, были анизотропия (неравномерность) молекул воды (англ. fractional anisotropy, или FA), средний показатель диффузии (англ. mean diffusivity, или MD), а также параметр направления диффузии в трехмерном пространстве: радиальная диффузность (англ. radial diffusivity, или RD) и осевая диффузность (англ. axial diffusivity, или AD). Считается, что FA увеличивается, а MD уменьшается в трактах белого вещества головного мозга в процессе взросления, а в процессе старения — наоборот: FA уменьшается, а MD увеличивается. К тому же, другие два параметра изменения диффузии, RD и AD, также уменьшаются в процессе взросления и увеличиваются при старении головного мозга.

Результаты анализа ДСТ показали, что в полученных данных наблюдалась существенная (p < 0,0001) корреляция между изменениями в некоторых параметрах томографии с возрастом. В частности, FA и AD с возрастом уменьшались, а RD — увеличивалась. Ученые не нашли никакой корреляции между возрастом и изменением средней диффузности (MD).

График изменения параметров диффузии молекул воды в тканях головного мозга. Слева направо сверху вниз: анизотропия (FA), средний параметр диффузии (MD), радиальная диффузность (RD), осевая диффузность (AD). По вертикали обозначено среднее значение параметра, во горизонтали – возраст участников исследования

Авторы также утверждают, что по анализу полученных в ходе ДСТ трактов им удалось вычислить возраст каждого испытуемого. Ранее такое удавалось сделать только при анализе изображений, полученных при использовании фМРТ.

Исследователи отмечают, что делать точные выводы о связи взросления и анатомических изменений в мозге людей на такой маленькой выборке нельзя, поэтому они указывают на важность увеличения количества участников подобных экспериментов и необходимость лонгитюдного исследования в будущем. Изучение изменений в мозге взрослых людей не только дает новую информацию о связи нейропластичности и возраста, но также может помочь в выявлении первых признаков старения мозга и потери когнитивных функций. Кроме того, по мнению авторов, их работа поможет психологам и нейрофизиологам лучше контролировать возраст участников своих экспериментов.

Ученые часто изучают мозг людей на предмет изменений, связанных с возрастом, а также ищут эффективные пути остановить этот процесс.