Ο εγκέφαλός μας παίρνει την… κατιούσα πολύ αργότερα από ό,τι πιστεύαμε κατά τη διάρκεια του ανθρώπινου βίου. Συγκεκριμένα ενώ εθεωρείτο ότι η φθίση των νοητικών λειτουργιών ξεκινά μόλις από τα 25 έτη ζωής, μια νέα μελέτη ερευνητών του Πανεπιστημιακού Ιατρικού Κέντρου της Ουτρέχτης στην Ολλανδία (UMC Utrecht), η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Νature Neuroscience», δείχνει ότι αυτή η πτώση λαμβάνει χώρα μεταξύ 30 και 40 χρόνων.
H υποψήφια διδάκτορας Ντόριεν φαν Μπλόις και ο νευρολόγος Φρανς Λέιτεν μαζί με συναδέλφους τους από το UMC Utrecht και την Κλινική Mayo εξέτασαν την ταχύτητα επεξεργασίας του ανθρώπινου εγκεφάλου και πώς αυτή αλλάζει με την πάροδο του χρόνου.
Ταχύτερη επικοινωνία
Μεταξύ άλλων οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου μας γίνεται ολοένα και ταχύτερη: από δύο μέτρα το δευτερόλεπτο που είναι η ταχύτητα μετάδοσης σημάτων στα τετράχρονα παιδιά διπλασιάζεται στα άτομα μεταξύ 30 και 40 ετών φθάνοντας τα τέσσερα μέτρα το δευτερόλεπτο. Μόνο μετά από αυτή την ηλικία αρχίζει η επιβράδυνση. «Ο ανθρώπινος εγκέφαλος συνεχίζει να αναπτύσσεται για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από ό,τι πιστεύαμε» σημείωσε η φαν Μπλόις.
Διαφορές στην ανάπτυξη των εγκεφαλικών περιοχών
Η ερευνητική ομάδα παρατήρησε επίσης μέσω της μελέτης της και διαφορές μεταξύ περιοχών του εγκεφάλου. Για παράδειγμα ο μετωπιαίος λοβός – το πρόσθιο τμήμα του εγκεφάλου μας που είναι υπεύθυνο για τη σκέψη και την εκτέλεση καθηκόντων – αναπτύσσεται για μεγαλύτερο διάστημα σε σύγκριση με την περιοχή του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνη για την κίνηση. Η φαν Μπλόις εξήγησε ότι «τις διαφορές αυτές τις γνωρίζαμε χάρη σε προηγούμενες μελέτες, ωστόσο τώρα με τη νέα μελέτη μας έχουμε αδιάσειστα δεδομένα». Μάλιστα, όπως προσέθεσε η ερευνήτρια, η ανάπτυξη της ταχύτητας επεξεργασίας του εγκεφάλου δεν είναι γραμμική αλλά ακολουθεί το σχήμα της καμπύλης.
Χάρτης του εγκεφάλου χάρη σε ηλεκτρόδια
Οι ερευνητές εξήγαγαν τα νέα δεδομένα κάνοντας ακριβείς μετρήσεις με χρήση ενός πλέγματος ηλεκτροδίων το οποίο τοποθετείται στον εγκέφαλο (για την ακρίβεια κάτω από το κρανίο) κάποιων ασθενών με επιληψία κατά τη διάρκεια της προετοιμασίας τους για διεξαγωγή επέμβασης ενάντια στη νόσο. Το πλέγμα αυτό αποτελείται από 60-100 ηλεκτρόδια τα οποία μετρούν την εγκεφαλική δραστηριότητα. «Ενεργοποιώντας τα ηλεκτρόδια μπορούμε να δούμε ποιες περιοχές του εγκεφάλου αποκρίνονται με μη φυσιολογικό τρόπο και έτσι να δημιουργήσουμε έναν χάρτη με τις περιοχές που πρέπει να αφαιρεθούν κατά την επέμβαση για την επιληψία» εξήγησε ο δρ Λέιτεν.
Μοντέλο για τον υγιή εγκέφαλο
Η ιδέα ότι τα δεδομένα αυτά μπορούν να αποδειχθούν πολύτιμα και σε ό,τι αφορά την κατανόηση της λειτουργίας του υγιούς εγκεφάλου ήλθε αναπάντεχα στους ερευνητές προσφάτως. «Συλλέγουμε τέτοια δεδομένα εδώ και περίπου 20 χρόνια» σημείωσε ο δρ Λέιτεν και προσέθεσε: «Ωστόσο μόλις πριν από λίγα χρόνια συνειδητοποιήσαμε ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις περιοχές του εγκεφάλου που δεν πλήττονται από την επιληψία ως μοντέλο για τον υγιή ανθρώπινο εγκέφαλο».
Η Φαν Μπλόις εξήγησε ότι «αν ενεργοποιήσουμε ένα ηλεκτρόδιο σε μια περιοχή, υπάρχει αντίδραση σε μια άλλη περιοχή του εγκεφάλου. Αυτό μας επιτρέπει να γνωρίζουμε ότι δύο αυτές περιοχές επικοινωνούν μεταξύ τους. Μπορούμε έτσι να μετρήσουμε πόσος χρόνος χρειάζεται ώστε να λάβει χώρα αυτή η αντίδραση. Αν ξέρουμε την απόσταση μεταξύ αυτών των δύο διαφορετικών εγκεφαλικών περιοχών, μπορούμε να υπολογίσουμε πόσο γρήγορα μεταδίδεται το σήμα από τη μία στην άλλη».
Βελτιωμένα υπολογιστικά μοντέλα
Τα αποτελέσματα της νέας μελέτης παρέχουν σημαντικές πληροφορίες για το ανθρώπινο Κεντρικό Νευρικό Σύστημα. Οι επιστήμονες προσπαθούσαν επί μακρόν να χαρτογραφήσουν την επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου μας. Με τα καινούργια στοιχεία θα μπορούν πλέον να δημιουργούν πιο ρεαλιστικά υπολογιστικά μοντέλα του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Καλύτερη κατανόηση πολλών εγκεφαλικών διαταραχών
Για να λειτουργήσουν αυτά τα μοντέλα, εκτός από τις πληροφορίες σχετικά με την επικοινωνία των εγκεφαλικών περιοχών απαιτούνται και ακριβείς τιμές σε ό,τι αφορά την ταχύτητα της επικοινωνίας. «Τώρα έχουμε αυτές τις τιμές διαθέσιμες για πρώτη φορά» είπε ο δρ Λέιτεν και κατέληξε: «Με τα δεδομένα μας οι ερευνητές ανά τον κόσμο θα μπορούν να δημιουργήσουν νέα βελτιωμένα υπολογιστικά μοντέλα που θα αυξήσουν τη γνώση μας για τη λειτουργία του εγκεφάλου. Αναμένουμε η έρευνά μας να δώσει ώθηση όχι μόνο στο πεδίο της επιληψίας αλλά και σε πλήθος άλλων εγκεφαλικών διαταραχών».
