Стандарты мозга

Александр Гурьянов

Мозг, как и сам человек, рождается, растет и стареет. Процесс этот во многом индивидуален, однако ограничен определенными анатомическими рамками. В детстве нормальный мозг быстро растет, к старости — медленно уменьшается в размерах. Отклонения от этих закономерностей обычно предшествуют различным заболеваниям. Ученые и медики знали это всегда, однако научно подтвержденных данных о нормах и допустимых вариациях до сих пор не существовало.

Международная группа из нескольких десятков исследователей под руководством доктора Ричарда Бетлеема (Richard Bethlehem) с факультета психиатрии Кембриджского университета решила исправить это упущение. На основе множества данных они впервые построили универсальные возрастные графики изменения мозга и его зон.

Материалом для графиков послужили данные магниторезонансной томографии, полученные в сотне медицинских учреждений. Эти сто с четвертью тысяч снимков принадлежат сотне тысяч здоровых людей и больных пациентов. База данных охватывает возрастной диапазон от ста пятнадцати дней после зачатия до ста лет. Из снимков программно извлекли объемы тканей и площади различных областей мозга. Ученые также накопили массив данных о ста пятидесяти диагностических параметрах мозга.

Авторам удалось подтвердить и даже впервые определить ключевые моменты развития и зрелости различных тканей мозга, толщину коры и размеры ряда его областей. Детальные исследования позволили замерить очень быстрые изменения в детстве.

Ученые установили, что объем серого вещества, то есть нервных клеток мозга, возрастает от середины беременности и достигает максимума перед шестью годами, а затем медленно снижается. А вот объем серого вещества подкорки, которое контролирует функции тела и базовое поведение человека, достигает пика в четырнадцать с половиной лет.

Объем белого вещества, то есть пучков аксонов, отвечающих за связи в мозгу, начинает расти еще в утробе и становится максимальным перед двадцатью девятью годами. Ускоренное снижение объема белого вещества обычно наступает после пятидесяти лет.

Недуги, например болезнь Альцгеймера, при которой разрушается мозговая ткань и снижаются когнитивные функции, вызывает ускоренное уменьшение размеров мозга, это хорошо видно на графиках.

Врачи уже два столетия применяют стандартизованные диаграммы роста и изменений размеров различных частей тела, например окружности головы. Педиатры повсеместно используют их для диагностики взросления и роста детей. Аналогичные данные о развитии мозга за всю человеческую жизнь сильно помогут медикам других специальностей.

Доктор Бетлеем указывает, что ученые находятся только в начале пути стандартизации мозга. Своей целью он считает такое состояние медицины, когда оценка общего объема мозга и его частей станет рутинной диагностикой. Для ее достижения исследователи создали сайт www.brainchart.io. На нем уже сейчас врачи могут сравнить свои данные с графиками, а также внести свою информацию в базу данных о мозге.


(Nature, 6 апреля 2022 - полный текст)

Разные разности
Камни боли
Недавно в МГУ разработали оптическую методику, позволяющую определить состав камней в живой почке пациента. Это важно для литотрипсии — процедуры, при которой камни дробятся с помощью лазерного инфракрасного излучения непосредственно в почках.
Женщина изобретающая
Пишут, что за последние 200 лет только 1,5% изобретений сделали женщины. Не удивительно. До конца XIX века во многих странах женщины вообще не имели права подавать заявки на патенты, поэтому частенько оформляли их на мужей. Сегодня сит...
Мужчина читающий
Откуда в голове изобретателя, ученого вдруг возникает идея, порой безумная — какое-нибудь невероятное устройство или процесс, которым нет аналогов в природе? Именно книги формируют воображение юных читателей, подбрасывают идеи, из которых выраст...
Пишут, что...
…археологи обнаружили на стоянке мамонтов Ла-Прель в округе Конверс бусину, сделанную из кости зайца, возраст которой составляет около 12 940 лет… …астрофизики впервые обнаружили молекулы воды на поверхности астероидов Ирис и Массалия… ...