Het menselijk brein ondergaat in de loop van het leven vijf belangrijke fasen, met veranderingen in neuronale verbindingen, die plaatsvinden op de leeftijden van 9, 32, 66 en 83 jaar. Dit blijkt uit een recent onderzoek van neurowetenschappers aan de Universiteit van Cambridge.
De studie, die is gebaseerd op MRI-gegevens van 3.802 mensen tussen de 0 en 90 jaar, heeft deze neuronale verbindingen in kaart gebracht door te kijken naar de manier waarop watermoleculen zich door het hersenweefsel verplaatsen. Er zijn vijf grote fasen van de hersenstructuur vastgesteld in het gemiddelde leven van een mens, onderbroken door vier belangrijke ‘ keerpunten’ wanneer de hersenen zich herconfigureert.
Volgens Alexa Mousley, die het onderzoek leidde, is dit de eerste studie die de belangrijkste fasen van de vorming van hersenverbindingen in de menselijke levensloop identificeert. Deze fasen bieden belangrijke inzichten om te begrijpen wanneer onze hersenen efficiënter of kwetsbaarder zijn in verschillende levensfasen. Dit kan ons helpen begrijpen waarom sommige hersenen zich op cruciale momenten in het leven anders ontwikkelen, zoals bij leerproblemen in de kindertijd of dementie op latere leeftijd.
Fase 1: Kindertijd (0-9 jaar)
In de eerste fase, van 0 tot 9 jaar, zien we een significante toename van zowel grijze stof (waar neuronen zich bevinden) als witte stof (die de verbindingen mogelijk maakt). In deze fase vindt een ‘consolidatie van het netwerk’ plaats, waarbij het grote aantal synapsen – de verbindingen tussen neuronen – dat in de hersenen van een baby is geproduceerd, afneemt, en alleen de meest actieve overblijven. Dit leidt tot een radicale verandering in de cognitieve capaciteit van het brein, wat het risico op mentale gezondheidsstoornissen verhoogt.
Fase 2: Adolescente Brein (9-32 jaar)
In de fase van de ‘adolescente brein’, tot 32 jaar, blijft de witte stof toenemen. Dit vergroot de verfijning van de communicatienetwerken in de hersenen. Dit tijdvak wordt gekenmerkt door zowel de efficiëntie van verbindingen binnen specifieke gebieden als snelle communicatie door het hele brein, wat bijdraagt aan een beter cognitief functioneren. Dit is de enige fase waarin de ‘neurale efficiëntie’ toeneemt, en het hoogste niveau van cognitieve prestaties wordt meestal waargenomen aan het begin van de dertig.
Fase 3: Volwassenheid (32-66 jaar)
Van 32 tot 66 jaar komt het brein in zijn langste fase, de volwassenheid. In vergelijking met de voorgaande fasen stabiliseert de hersenstructuur, terwijl de hersengebieden langzaam gaan compartimenteren. De transitie naar de fase van ‘vroeg hersenverouderen’ is veel geleidelijker, zonder grote structurele veranderingen, hoewel significante wijzigingen in het patroon van de hersennetwerken rond de leeftijd van 66 jaar worden waargenomen.
Fase 4: Vroeg Hersenverouderen (66-83 jaar)
Rond de 83 jaar gaat het brein de laatste fase van ontwikkeling in, het ’tardieve hersenverouderen’. De gegevens over deze fase zijn beperkt, maar ze wordt gekenmerkt door ‘een overgang van globaal naar lokaal’, wat betekent dat de algehele connectiviteit van de hersenen verder afneemt en de afhankelijkheid van specifieke gebieden toeneemt.
Duncan Astle, professor in Neuroinformatica aan Cambridge en co-auteur van de studie, wijst erop dat de manier waarop het brein verbindingen legt gerelateerd is aan vele neuro-ontwikkelingscondities, mentale gezondheid en zenuwstelselaandoeningen. Verschillen in hersenconnectiviteit voorspellen problemen met aandacht, taal, geheugen en verschillende gedragingen. De bevindingen van deze studie bieden belangrijke inzichten in hoe de structuur van het brein verandert door de jaren heen.
