يبدو أن الدماغ البشري يتحرك عبر خمسة عصور هيكلية متميزة، تفصل كل منها نقاط تحول رئيسية منذ الولادة وحتى الشيخوخة.

• وجد الباحثون أن الدماغ يتحرك عبر خمس فترات رئيسية من التوصيلات، والتي تتشكل من خلال أربع نقاط تحول محورية تحدث عادة في سن التاسعة، و32، و66، و83 عامًا.
• إن نمو الدماغ الذي نفكر به عادةً على أنه “مراهق” يستمر في الواقع لفترة أطول بكثير من المتوقع، وغالبًا ما يستمر حتى أوائل الثلاثينيات قبل أن يترسخ نمط الأسلاك العصبية الناضج في النهاية.

تم تحديد خمس فترات من عمر بنية الدماغ

لقد حدد علماء الأعصاب في جامعة كامبريدج خمس “فترات” رئيسية تصف كيفية تطور بنية الدماغ منذ الولادة وحتى الشيخوخة. تعكس هذه المراحل عمليات إعادة تنظيم واسعة النطاق في أسلاك الدماغ التي تدعم طرقًا جديدة للتفكير مع تطور الأشخاص ونضجهم ومعاناتهم في النهاية من التدهور.

قام فريق بحث من وحدة علوم الإدراك والدماغ التابعة لـ MRC في كامبريدج بتحليل بيانات مسح انتشار التصوير بالرنين المغناطيسي من 3802 فردًا تتراوح أعمارهم بين حديثي الولادة إلى 90 عامًا. تتتبع عمليات المسح هذه حركة الماء عبر أنسجة المخ، مما يسمح للعلماء برسم خريطة للمسارات التي تربط المناطق المختلفة.

صدر اليوم (25 نوفمبر) في اتصالات الطبيعةتشير الدراسة إلى أن بنية الدماغ البشري تميل إلى التحرك خلال خمس فترات واسعة على مدى العمر. هناك أربع “نقاط تحول” رئيسية تقسم هذه المراحل، تحدد الأعمار عندما يتغير تخطيط شبكة الدماغ بطرق ملحوظة.

الطفولة والمراهقة والتحولات الكبرى الأولى

تمتد الفترة الأولى لطوبولوجيا الدماغ من الولادة إلى سن التاسعة تقريبًا. وهذا هو الوقت الذي يبدأ فيه الانتقال إلى مرحلة المراهقة، وهي الفترة التي تستمر حتى سن 32 عامًا تقريبًا في المتوسط.

خلال أوائل الثلاثينيات، ينتقل نمط أسلاك الدماغ إلى ما وصفه الباحثون بنمط البالغين. فترة البلوغ هذه هي الأطول وتستمر لأكثر من 30 عامًا. تمثل نقطة التحول اللاحقة حول سن 66 عامًا بداية مرحلة “الشيخوخة المبكرة”، تليها فترة “الشيخوخة المتأخرة” التي تظهر بالقرب من سن 83 عامًا.

وقالت الدكتورة أليكسا موسلي، باحثة في جامعة غيتس كامبريدج والتي قادت البحث: “نحن نعلم أن توصيلات الدماغ أمر بالغ الأهمية لتطورنا، لكننا نفتقر إلى صورة كبيرة عن كيفية تغيرها في حياتنا ولماذا”. “هذه الدراسة هي الأولى التي تحدد المراحل الرئيسية لأسلاك الدماغ عبر عمر الإنسان.”

“توفر هذه العصور سياقًا مهمًا لما قد تكون أدمغتنا أفضل فيه، أو أكثر عرضة له، في مراحل مختلفة من حياتنا. ويمكن أن تساعدنا على فهم سبب تطور بعض الأدمغة بشكل مختلف في مراحل رئيسية من الحياة، سواء كان ذلك صعوبات التعلم في مرحلة الطفولة، أو الخرف في سنواتنا اللاحقة. “

كيف يتغير الدماغ من الطفولة إلى سن التاسعة

منذ الولادة وحتى الطفولة، يتشكل الدماغ من خلال عملية تعرف باسم “توحيد الشبكة”. ينتج الأطفال الرضع عددًا هائلاً من المشابك العصبية، وهي الروابط بين الخلايا العصبية. بمرور الوقت، تبقى الاتصالات الأكثر نشاطًا فقط بينما يتم قطع الباقي.

خلال هذه الفترة بأكملها، يتبع الدماغ نمطًا ثابتًا من تجديد الأسلاك. تنمو المادة الرمادية والبيضاء بسرعة، مما يؤدي إلى وصول سمك القشرة (المسافة بين المادة الرمادية الخارجية والمادة البيضاء الداخلية) إلى أعلى نقطة. تستقر طيات القشرة الخارجية أيضًا خلال هذا الوقت.

بحلول سن التاسعة، يواجه الدماغ أول نقطة تحول رئيسية. تتوسع القدرات المعرفية بشكل كبير، ولكن خطر الإصابة بأمراض الصحة العقلية يصبح أكثر وضوحًا أيضًا.

المراهقة: زيادة الكفاءة العصبية وصقل الشبكة

وفي العصر الثاني، يستمر دماغ المراهق في بناء حجم المادة البيضاء، مما يسمح لشبكات الاتصال بأن تصبح أكثر تنظيماً. تظهر عمليات مسح الانتشار أن حركة المياه عبر هذه المسارات تصبح منظمة بشكل متزايد، مما يعكس نظامًا أكثر انسيابية.

يتم تعريف هذه الفترة من خلال تحسين الكفاءة داخل مناطق الدماغ الفردية والتنسيق بشكل أسرع عبر الدماغ بأكمله. تدعم هذه التغييرات الأداء المعرفي الأقوى.

قال موسلي: “الكفاءة العصبية، كما قد تتخيل، مرتبطة جيدًا بمسارات قصيرة، وعصر المراهقة هو العصر الوحيد الذي تتزايد فيه هذه الكفاءة”.

تصل هذه التحسينات إلى ذروتها في أوائل الثلاثينيات، والتي يصفها العلماء بأنها “أقوى نقطة تحول طوبولوجية” في العمر.

قال موسلي: “في سن 32 عامًا تقريبًا، نرى التغييرات الأكثر اتجاهًا في الأسلاك وأكبر تحول إجمالي في المسار، مقارنة بجميع نقاط التحول الأخرى”.

“بينما يوفر البلوغ بداية واضحة، فإن نهاية المراهقة أصعب بكثير من الناحية العلمية. واستنادًا إلى البنية العصبية البحتة، وجدنا أن التغيرات الشبيهة بالمراهقين في بنية الدماغ تنتهي في أوائل الثلاثينيات تقريبًا.”

البلوغ: الاستقرار والتقسيم البطيء

في سن 32 عامًا تقريبًا، تبدأ مرحلة البلوغ. بالمقارنة مع المراحل السابقة، تصبح بنية الدماغ أكثر استقرارًا، ولا توجد نقاط تحول رئيسية لمدة ثلاثة عقود تقريبًا. ووفقا لدراسات أخرى لاحظها الفريق، فإن هذه الفترة تتوافق مع “هضبة في الذكاء والشخصية”.

ولاحظ الباحثون أيضًا تزايد “الفصل” خلال مرحلة البلوغ، مما يعني أن مناطق الدماغ تصبح تدريجيًا أكثر تخصصًا ومنفصلة في وظائفها.

تعتبر نقطة التحول قرب سن 66 دقيقة نسبيًا. وعلى الرغم من أن الأمر لا يتضمن إعادة هيكلة جذرية، إلا أن الفريق اكتشف تحولات ذات معنى في ترتيب شبكات الدماغ.

وقال موسلي: “تشير البيانات إلى أن إعادة التنظيم التدريجي لشبكات الدماغ تبلغ ذروتها في منتصف الستينيات”. “من المحتمل أن يكون هذا مرتبطًا بالشيخوخة، مع انخفاض الاتصال بشكل أكبر عندما تبدأ المادة البيضاء في التدهور.

“هذا هو العصر الذي يواجه فيه الناس خطرًا متزايدًا لمجموعة متنوعة من الحالات الصحية التي يمكن أن تؤثر على الدماغ، مثل ارتفاع ضغط الدم.”

الشيخوخة المتأخرة: انخفاض الاتصال العالمي

تحدث نقطة التحول الرئيسية الأخيرة في سن 83 عامًا تقريبًا. بعد ذلك، ينتقل الدماغ إلى العصر الأخير من التنظيم الهيكلي. على الرغم من توفر بيانات أقل لهذه المرحلة، وجد الباحثون أن الدماغ يتحول من الاتصال العالمي الواسع إلى نمط يعتمد بشكل أكبر على مناطق معينة مع ضعف الاتصال العام.

وأضاف كبير الباحثين البروفيسور دنكان أستل، أستاذ المعلوماتية العصبية في كامبريدج: “إذا نظرنا إلى الوراء، يشعر الكثير منا أن حياتنا اتسمت بمراحل مختلفة. وتبين أن الأدمغة تمر أيضًا بهذه العصور”.

“ترتبط العديد من حالات النمو العصبي، والصحة العقلية، والحالات العصبية بالطريقة التي يتم بها توصيل الدماغ. وفي الواقع، فإن الاختلافات في توصيلات الدماغ تنبئ بصعوبات في الانتباه، واللغة، والذاكرة، ومجموعة كاملة من السلوكيات المختلفة.”

“إن فهم أن الرحلة الهيكلية للدماغ ليست مسألة تقدم ثابت، ولكنها بالأحرى واحدة من نقاط التحول الرئيسية القليلة، سيساعدنا على تحديد متى وكيف تكون أسلاكه عرضة للاختلال”.

المرجع: “نقاط التحول الطوبولوجية عبر عمر الإنسان” 25 نوفمبر 2025، اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-025-65974-8

تم دعم البحث من قبل مجلس البحوث الطبية، ومؤسسة جيتس، ومؤسسة تمبلتون الخيرية العالمية.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.