Các nhà khoa học đã xác định năm "kỷ nguyên" chính của sự phát triển não bộ con người trong một trong những nghiên cứu toàn diện nhất cho đến nay về cách hệ thống dây thần kinh thay đổi từ thời thơ ấu đến tuổi già.

Nghiên cứu, dựa trên hình ảnh quét não của gần 4.000 người từ dưới một tuổi đến 90 tuổi, đã lập bản đồ các kết nối thần kinh và cách chúng phát triển trong suốt cuộc đời. Điều này tiết lộ năm giai đoạn rộng lớn, được phân chia bởi bốn "điểm chuyển giao" quan trọng trong đó tổ chức não bộ chuyển sang một quỹ đạo khác, vào khoảng tuổi 9, 32, 66 và 83.

"Nhìn lại, nhiều người trong chúng ta cảm thấy cuộc sống của mình được đặc trưng bởi các giai đoạn khác nhau. Hóa ra não bộ cũng trải qua những kỷ nguyên này," Giáo sư Duncan Astle, nhà nghiên cứu tin học thần kinh tại Đại học Cambridge và tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.

"Hiểu rằng hành trình cấu trúc của não không phải là vấn đề tiến triển ổn định, mà đúng hơn là một vài điểm chuyển giao lớn, sẽ giúp chúng ta xác định khi nào và như thế nào hệ thống dây thần kinh của nó dễ bị gián đoạn."

Giai đoạn phát triển thời thơ ấu được phát hiện xảy ra từ khi sinh ra cho đến tuổi 9, khi nó chuyển sang giai đoạn thanh thiếu niên – một kỷ nguyên kéo dài đến tuổi 32, trung bình.

Ở đầu tuổi 30, hệ thống dây thần kinh của não chuyển sang chế độ người lớn – kỷ nguyên dài nhất, kéo dài hơn ba thập kỷ. Điểm chuyển giao thứ ba vào khoảng tuổi 66 đánh dấu sự bắt đầu của giai đoạn "lão hóa sớm" của kiến trúc não. Cuối cùng, não "lão hóa muộn" hình thành vào khoảng 83 tuổi.

Các nhà khoa học đã định lượng tổ chức não bằng 12 thước đo khác nhau, bao gồm hiệu quả của hệ thống dây, mức độ phân khu của nó và liệu não có phụ thuộc nhiều vào các trung tâm chính hay có mạng kết nối khuếch tán hơn.

Từ thời thơ ấu đến thời thơ ấu, não của chúng ta được định nghĩa bởi "củng cố mạng lưới", khi sự phong phú của các khớp thần kinh – các kết nối giữa các tế bào thần kinh – trong não của trẻ sơ sinh được cắt giảm, với những cái hoạt động nhiều hơn sống sót. Trong giai đoạn này, nghiên cứu phát hiện, hiệu quả của hệ thống dây thần kinh của não giảm.

Trong khi đó, chất xám và chất trắng tăng nhanh về thể tích, do đó độ dày vỏ não – khoảng cách giữa chất xám bên ngoài và chất trắng bên trong – đạt đỉnh, và nếp gấp vỏ não, những đường gờ đặc trưng trên não bên ngoài, ổn định.

Trong "kỷ nguyên" thứ hai của não, kỷ nguyên thanh thiếu niên, chất trắng tiếp tục tăng về thể tích, do đó tổ chức của các mạng truyền thông của não ngày càng được tinh chỉnh. Kỷ nguyên này được định nghĩa bởi hiệu quả tăng đều đặn của các kết nối trên toàn bộ não, có liên quan đến hiệu suất nhận thức tăng cường. Các kỷ nguyên được định nghĩa bởi não duy trì xu hướng phát triển không đổi trong một thời gian dài, thay vì ở trong trạng thái cố định suốt.

"Chúng tôi chắc chắn không nói rằng những người ở cuối tuổi 20 sẽ hành động như thanh thiếu niên, hoặc thậm chí não của họ trông giống như của một thanh thiếu niên," Alexa Mousley, người dẫn đầu nghiên cứu, nói. "Đó thực sự là mô hình thay đổi."

Cô ấy thêm rằng những phát hiện có thể đưa ra cái nhìn sâu sắc về các yếu tố rủi ro cho các rối loạn sức khỏe tâm thần, thường xuất hiện thường xuyên nhất trong giai đoạn thanh thiếu niên.

Vào khoảng tuổi 32, sự thay đổi mạnh nhất về tổng thể trong quỹ đạo được thấy. Các sự kiện cuộc sống như làm cha mẹ có thể đóng vai trò trong một số thay đổi được thấy, mặc dù nghiên cứu không kiểm tra rõ ràng điều này. "Chúng tôi biết rằng phụ nữ sinh con, não của họ thay đổi sau đó," Mousley nói. "Hợp lý khi giả định rằng có thể có mối quan hệ giữa những cột mốc này và những gì đang xảy ra trong não."

Từ 32 tuổi, kiến trúc não dường như ổn định so với các giai đoạn trước, tương ứng với "cao nguyên trong trí thông minh và tính cách" dựa trên các nghiên cứu khác. Các vùng não cũng trở nên phân khu hơn.

Hai điểm chuyển giao cuối cùng được định nghĩa bởi sự giảm kết nối não, được tin là liên quan đến lão hóa và thoái hóa chất trắng trong não.