123RF
Opracowano atlas zmian zachodzących w ludzkim mózgu
Redaktor: Monika Stelmach
Data: 21.04.2022
Źródło: Marek Matacz/PAP, „Brain charts map the rapid growth and slow decline of the human brain over our lifetime”.
| Tagi: | atlas zmian, mózg |
Międzynarodowy zespół specjalistów stworzył atlas zmian, jakie zachodzą w mózgu od okresu płodowego aż do późnej starości. Mapa powstała na podstawie 125 tys. zdjęć rezonansu magnetycznego.
Specjaliści z projektu Developing Human Connectome Project z kolegami z ośrodków badawczych z różnych części świata, na łamach magazynu „Nature”, opisali zmiany, jakie zachodzą w ludzkim mózgu od 15. tygodnia życia płodowego do 100 lat.
Opracowane przez nich mapy powstały na bazie aż 125 tys. zdjęć mózgów wykonanych metodą rezonansu magnetycznego, pochodzących z setki różnych badań.
Jak zwracają uwagę naukowcy, od ok. 200 lat prowadzi się obserwacje rozwoju dzieci, tworząc wykresy z odniesionymi do wieku wzrostem, wagą, obwodem głowy czy innymi parametrami. Nie było jak dotąd podobnego, standardowego systemu, który opisywałby związane z wiekiem zmiany w mózgu. Tymczasem ma to szczególne znaczenie dla badania zaburzeń psychicznych i neurologicznych, np. choroby Alzheimera. Przedstawiony właśnie BrainChart to krok w stronę zapełnienia tej luki, a przy tym obejmuje nie tylko dzieciństwo i młodość, ale całą długość życia człowieka.
Mapa pozwoliła naukowcom potwierdzić oraz odkryć nowe przełomowe momenty w rozwoju mózgu – np. czas, w którym różne tkanki i rejony osiągają dojrzałość. Okazało się na przykład, że ważna dla różnego typu procesów i zaburzeń struktura zwana wyspą rośnie znacznie dłużej, niż uważano. Badanie pokazało też, że objętość istoty szarej szybko rozwija się od połowy okresu płodowego, osiąga szczyt w wieku 6 lat, aby potem powoli się zmniejszać. W tym samym okresie silnie rozwija się także istota biała, której objętość osiąga maksimum w wieku 29 lat, a redukcja rozpoczyna się w wieku ok. 50 lat. Ilość podkorowej istoty szarej odpowiedzialnej za kontrolę ciała i proste zachowania osiąga natomiast swój szczyt rozwoju w wieku 14 lat.
– Jednym z celów, jakie udało nam się osiągnąć w tym zorganizowanym, globalnym projekcie, było połączenie danych z całego okresu ludzkiego życia. Pozwoliło nam to zmierzyć bardzo wczesne, szybkie zmiany zachodzące w mózgu, a także jego długotrwały regres zachodzący w miarę starzenia się – zwraca uwagę prof. Richard Bethlehem z University of Cambridge.
Według badaczy z ich osiągnięcia będą mogli korzystać nie tylko inni naukowcy, ale także lekarze analizujący zdjęcia mózgów pacjentów.
Osiągnięcie było możliwe m.in. dzięki postępom w technikach badań obrazowych. – Fizycy, głównie z zespołu prof. Jo Hajnala, w ciągu ostatnich 20–30 lat odmienili sposoby, w jakie bada się mózgi niemowląt, i możemy teraz uzyskiwać wysokiej jakości obrazy – podkreśla prof. David Edwards, pediatra z King's College London.
Opracowane przez nich mapy powstały na bazie aż 125 tys. zdjęć mózgów wykonanych metodą rezonansu magnetycznego, pochodzących z setki różnych badań.
Jak zwracają uwagę naukowcy, od ok. 200 lat prowadzi się obserwacje rozwoju dzieci, tworząc wykresy z odniesionymi do wieku wzrostem, wagą, obwodem głowy czy innymi parametrami. Nie było jak dotąd podobnego, standardowego systemu, który opisywałby związane z wiekiem zmiany w mózgu. Tymczasem ma to szczególne znaczenie dla badania zaburzeń psychicznych i neurologicznych, np. choroby Alzheimera. Przedstawiony właśnie BrainChart to krok w stronę zapełnienia tej luki, a przy tym obejmuje nie tylko dzieciństwo i młodość, ale całą długość życia człowieka.
Mapa pozwoliła naukowcom potwierdzić oraz odkryć nowe przełomowe momenty w rozwoju mózgu – np. czas, w którym różne tkanki i rejony osiągają dojrzałość. Okazało się na przykład, że ważna dla różnego typu procesów i zaburzeń struktura zwana wyspą rośnie znacznie dłużej, niż uważano. Badanie pokazało też, że objętość istoty szarej szybko rozwija się od połowy okresu płodowego, osiąga szczyt w wieku 6 lat, aby potem powoli się zmniejszać. W tym samym okresie silnie rozwija się także istota biała, której objętość osiąga maksimum w wieku 29 lat, a redukcja rozpoczyna się w wieku ok. 50 lat. Ilość podkorowej istoty szarej odpowiedzialnej za kontrolę ciała i proste zachowania osiąga natomiast swój szczyt rozwoju w wieku 14 lat.
– Jednym z celów, jakie udało nam się osiągnąć w tym zorganizowanym, globalnym projekcie, było połączenie danych z całego okresu ludzkiego życia. Pozwoliło nam to zmierzyć bardzo wczesne, szybkie zmiany zachodzące w mózgu, a także jego długotrwały regres zachodzący w miarę starzenia się – zwraca uwagę prof. Richard Bethlehem z University of Cambridge.
Według badaczy z ich osiągnięcia będą mogli korzystać nie tylko inni naukowcy, ale także lekarze analizujący zdjęcia mózgów pacjentów.
Osiągnięcie było możliwe m.in. dzięki postępom w technikach badań obrazowych. – Fizycy, głównie z zespołu prof. Jo Hajnala, w ciągu ostatnich 20–30 lat odmienili sposoby, w jakie bada się mózgi niemowląt, i możemy teraz uzyskiwać wysokiej jakości obrazy – podkreśla prof. David Edwards, pediatra z King's College London.
