تسلسل نضج الدماغ يجعل الشباب حساسين للتأثيرات البيئية خلال فترة المراهقة
تاريخ: 10 أبريل 2023
مصدر: كلية الطب بجامعة بنسلفانيا
د. سالم موسى القحطاني
ملخص:
أظهرت دراسة جديدة أن نمو الدماغ لا يحدث بشكل موحد عبر الدماغ ، ولكنه يتبع تسلسلًا تطوريًا تم تحديده حديثًا. يبدو أن مناطق الدماغ التي تدعم الوظائف المعرفية والاجتماعية والعاطفية تظل مرنة - أو قادرة على التغيير والتكيف وإعادة البناء - لفترة أطول من مناطق الدماغ الأخرى ، مما يجعل الشباب حساسين للبيئات الاجتماعية والاقتصادية خلال فترة المراهقة.
________________________________________
رسم الباحثون كيف تتكشف العمليات التنموية عبر الدماغ البشري من سن 8 إلى 23 عامًا من خلال التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). تشير النتائج إلى نهج جديد لفهم الترتيب الذي تظهر به مناطق الدماغ الفردية انخفاضًا في اللدونة أثناء التطور.
تشير اللدونة الدماغية إلى قدرة الدوائر العصبية - الروابط والمسارات في الدماغ على التفكير والعاطفة والحركة - على التغيير أو إعادة التنظيم استجابة للإشارات البيولوجية الداخلية أو البيئة الخارجية. في حين أنه من المفهوم عمومًا أن الأطفال يتمتعون بدرجة أعلى من اللدونة في الدماغ مقارنة بالبالغين ، فإن هذه الدراسة تقدم رؤى جديدة حول مكان وزمان حدوث انخفاضات في اللدونة في الدماغ طوال فترة الطفولة والمراهقة.
تكشف النتائج أن الانخفاضات في مرونة الدماغ تحدث في وقت مبكر في المناطق "الحسية الحركية" ، مثل المناطق المرئية والسمعية ، وتحدث لاحقًا في المناطق "الترابطية" ، مثل تلك التي تشارك في التفكير عالي المستوى (حل المشكلات والتعلم الاجتماعي) . نتيجة لذلك ، تبدو مناطق الدماغ التي تدعم الوظائف التنفيذية والاجتماعية والعاطفية مرنة بشكل خاص وتستجيب للبيئة خلال فترة المراهقة المبكرة ، حيث تحدث اللدونة لاحقًا في النمو.
"تعد دراسة نمو دماغ لإنسان الحي أمرًا صعبًا. فالكثير من فهم علماء الأعصاب حول مرونة الدماغ أثناء النمو تأتي في الواقع من الدراسات التي أجريت على القوارض. لكن أدمغة القوارض لا تحتوي على الكثير مما نشير إليه بمناطق الارتباط للإنسان قال المؤلف المقابل تيودور د. ساترثويت ، دكتوراه في الطب ، وأستاذ الطب النفسي في كلية بيرلمان للطب في جامعة بنسلفانيا ، ومدير Penn Lifespan Informatics and مركز التصوير العصبي (PennLINC).
لمواجهة هذا التحدي ، ركز الباحثون على مقارنة الأفكار من دراسات القوارض السابقة إلى رؤى الشباب في التصوير بالرنين المغناطيسي. كشفت الأبحاث السابقة التي تدرس كيفية تصرف الدوائر العصبية عندما تكون بلاستيكية أن لدونة الدماغ مرتبطة بنمط فريد من نشاط الدماغ "الجوهري". النشاط الداخلي هو النشاط العصبي الذي يحدث في جزء من الدماغ عندما يكون في حالة راحة ، أو لا يتم إشراكه بواسطة محفزات خارجية أو مهمة عقلية. عندما تكون منطقة الدماغ أقل نموًا وأكثر مرونة ، يكون هناك نشاط جوهري أكثر داخل المنطقة ، ويميل هذا النشاط أيضًا إلى أن يكون أكثر تزامنًا. وذلك لأن المزيد من الخلايا العصبية في المنطقة نشطة ، وتميل إلى أن تكون نشطة في نفس الوقت. نتيجة لذلك ، تُظهر قياسات موجات نشاط الدماغ زيادة في السعة (أو الارتفاع).
قال المؤلف الأول: "تخيل أن الخلايا العصبية الفردية داخل منطقة من الدماغ تشبه الآلات في الأوركسترا. ومع بدء المزيد من الآلات في العزف معًا بشكل متزامن ، يزداد مستوى صوت الأوركسترا ، ويزداد اتساع الموجة الصوتية". فاليري سيدنور، طالبة دكتوراه في علم الأعصاب. تقول "تمامًا مثل أجهزة قياس الديسيبل التي يمكن أن تقيس سعة الموجة الصوتية ، يمكن قياس اتساع نشاط الدماغ الجوهري باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي بينما يستريح الأطفال ببساطة في الماسح الضوئي. وقد سمح هذا لفريقنا بدراسة علامة وظيفية لدونة الدماغ بأمان وبدون – تكلف في مرحلة الشباب ".
عند تحليل فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي لأكثر من 1000 فرد ، وجد المؤلفون أن العلامة الوظيفية للدونة الدماغ انخفضت في مرحلة الطفولة المبكرة في المناطق الحسية الحركية ولكنها لم تنخفض حتى منتصف المراهقة في المناطق الترابطية.
وأضاف ساترثويت: "هذه المناطق الترابطية بطيئة النمو هي أيضًا تلك التي تعتبر حيوية لتحقيق الإدراك لدى الأطفال ، والتفاعلات الاجتماعية ، والرفاهية العاطفية". "لقد بدأنا حقًا في فهم الطابع الفريد لبرنامج الإنسان التنموي المطول."
قال سيدنور: "إذا ظلت منطقة الدماغ مرنة لفترة أطول ، فقد تظل أيضًا حساسة للتأثيرات البيئية لفترة أطول من التطور". "وجدت هذه الدراسة دليلاً على ذلك بالضبط."
درس المؤلفون العلاقات بين البيئات الاجتماعية والاقتصادية للشباب وعلامة اللدونة الوظيفية نفسها. وجدوا أن تأثيرات البيئة على الدماغ لم تكن موحدة عبر المناطق ولم تكن ثابتة عبر النمو. بدلاً من ذلك ، تغيرت تأثيرات البيئة على الدماغ مع تقدم التسلسل النمائي المحدد.
بشكل حاسم ، كان للبيئات الاجتماعية والاقتصادية للشباب بشكل عام تأثير أكبر على نمو الدماغ في مناطق الدماغ الترابطية المتأخرة النضج ، ووجد أن التأثير يكون أكبر في مرحلة المراهقة.
قال بارت لارسن ، دكتوراه ، وباحث ما بعد الدكتوراه والمؤلف المشارك في PennLINC: "يضع هذا العمل الأساس لفهم كيفية تشكيل البيئة لمسارات النمو العصبي حتى خلال سنوات المراهقة".
أوضح سيدنور ، "الأمل هو أن دراسة المرونة التنموية ستساعدنا على فهم متى سيكون لبرامج الإثراء البيئي تأثير مفيد على مسار النمو العصبي لكل طفل. تدعم نتائجنا أن البرامج المصممة لتخفيف التفاوتات في البيئات الاجتماعية والاقتصادية للشباب تظل مهمة لنمو الدماغ طوال فترة المراهقة ".
