Neviđen pogled na ljudski mozak dok napušta matericu i ulazi u spoljašnji svet otkrio je eksplozivan nalet rasta.
U prvih nekoliko meseci života novorođenčeta, pokazuju snimci mozga, iznenadni priliv senzornih informacija pokreće formiranje milijardi novih neuronskih veza koje nisu postojale u materici.
Prethodne studije su analizirale fetuse i novorođenčad odvojeno, ali ova nova studija razmatrala je mozgove 140 osoba sa obe strane tranzicije rođenja. Skup podataka uključuje 126 prenatalnih skeniranja, počevši otprilike 6 meseci nakon začeća, i 58 postnatalnih skeniranja, u tri ili više meseci nakon rođenja.
„Sa ovim jedinstvenim longitudinalnim skupom podataka sada, po prvi put, imamo priliku da istražimo promene u mozgu tokom rođenja“, rekao je neuronaučnik Lankin Ji sa Univerziteta Njujork (NIU) za ScienceAlert.
„Iznenađujuće, još uvek postoji veliki jaz u našem razumevanju kako se ljudski mozak menja tokom ove ključne razvojne faze.“
Glavni istraživač Moriah Thomason sa NIU je svetski lider u istraživanju MR fetusa i već godinama skenira mozak majki i njihove dece. Fetalne MRI studije su podložne distorziji i gubitku signala, a pošto istraživači mere nivo kiseonika u krvi u mozgu, ovo možda nije savršena slika svih prisutnih neurona koji komuniciraju.
Uz to, ovo je prva značajna studija koja razmatra kako se funkcionalna MR I aktivnost u mirovanju može promeniti tokom tranzicije rođenja.
„Naši rezultati sugerišu da rođenje nije samo nastavak prenatalnog rasta mozga, već posebna, transformativna faza koja utiče na buduće kognitivne i bihevioralne rezultate“, objasnio je Ji.
U nedeljama nakon rođenja, modeli pokazuju porast neuronskih veza koje sugerišu da mozak očajnički pokušava da obradi i integriše nove vrste informacija.
Ali nisu svi regioni podjednako pogođeni. Nakon napuštanja materice, neke moždane mreže cvetaju posebnom složenošću, stvarajući mnogo novih neuronskih veza.
To je posebno tačno u primitivnim subkortikalnim regionima, koji su deo centralnog čvorišta uključenog u osnovne životne funkcije kao što su kontrola motora, disanje, treptanje, drhtanje i varenje.
Delovi prednjeg režnja takođe pokazuju dramatične skokove rasta nakon rođenja, kao i nekoliko neuronskih mostova koji povezuju regione sa obe strane mozga, poput bilateralnih senzomotornih regiona, koji integrišu senzorne informacije kako bi informisali motoričku kontrolu.
Nova otkrića podržavaju hipotezu da u materici ljudski mozak poseduje osnovne neuronske mreže, koje se bave ‘lokalnim’ stvarima. Po rođenju, međutim, ovi lokalni poslovi postaju ‘globalni’, komunicirajući sa mrežama koje su dalje nego ikada ranije.
Nakon ovog početnog skoka rasta, mozak novorođenčeta postepeno prolazi kroz reorganizaciju, kako bi se smanjili neefikasni putevi između mreža i ojačali drugi. Rezultat je ogromna promena u načinu na koji je mozak povezan.
Rođenje je jedan od najznačajnijih događaja u ljudskom životu, a kako se napredak u neuroimadžingu nastavlja, naučnici su sve bliže posmatranju kako se taj trenutak odvija u najvažnijem organu.
„Ovaj rad postavlja osnovu za budući rad u vezi sa vremenom sazrevanja funkcionalnih mreža mozga koje obuhvataju perinatalni period“, rekao je Ji za ScienceAlert.
„Proširujući ovaj rad, mogu se zamisliti dalje studije koje ispituju kako faktori kao što su seks, nedonoščad i prenatalne nevolje utiču na vreme i obrasce rasta razvoja dečije moždane mreže.
Studija je objavljena u PLOS Biologija.
