Çocukların Beyin Görüntüleri, Bilişsel Kontrolün Yaşla Nasıl Arttığını Gösteriyor

Bir çocuğun beyni geliştikçe, özel birimlere daha fazla ayrılmış hale gelir, ancak aynı zamanda daha güçlü "merkez" bağlantıları nedeniyle bir bütün olarak daha entegre hale gelir. Bu iyi tanımlanmış, ağa bağlı beyin yapıları, dürtüleri kontrol etme, organize olma ve karar verme yeteneği gibi yürütme işlevlerinin sağlıklı gelişimi ile doğrudan ilgilidir.

Dergide yayınlanan yeni bir çalışmada Güncel BiyolojiAraştırmacılar, yürütme işlevindeki bu gelişmelerin altında yatan beyindeki değişiklikleri haritalamayı başardılar. Bulgular ayrıca, bir kişinin psikoz ve majör duygudurum bozuklukları riskini öngörebilecek anormal beyin gelişiminin biyolojik belirteçlerinin belirlenmesine de yol açabilir.

Perelman Tıp Fakültesi'nde Psikiyatri yardımcı doçenti olan Ted Satterthwaite, "Yapısal beyin ağlarının gelişimsel iyileştirmesinin, modüler ayrışmayı ve küresel entegrasyonu artırdığını bulduğumuzda şaşırdık, çünkü oldukça modüler sistemler parçalanma potansiyeline sahiptir" Pennsylvania Üniversitesi.

"Bu giderek daha modüler hale gelen ancak küresel olarak entegre olan bu ağ topolojisi, beyindeki kablolama maliyetlerini en aza indirirken iletişim verimliliğini en üst düzeye çıkarabilir."

Çalışma, modüler beyin mimarisinin karmaşık biliş ve davranışın gelişimi için kritik olduğunu öne sürüyor. Aslında, genç bir insanda yürütme işlevinin gelişme derecesi, onun modüler ağ yapısının ne kadar iyi tanımlanmış olduğuyla doğrudan ilişkilidir.

Araştırma için araştırmacılar, yapısal ağ modüllerinin normal gelişimsel modelini ve bunların yönetici işlevlerle ilişkisini araştırmak için yola çıktılar. Zengin nörogörüntüleme ve bilişsel veriler içeren, beyin gelişimi üzerine toplum temelli bir çalışma olan Philadelphia Neurodevelopmental Cohort'un bir parçası olarak difüzyon görüntüleme uygulanan sekiz ila 22 yaşları arasındaki 882 gençten oluşan geniş bir örneklemden veri toplandı.

Beklendiği gibi, yürütme işlevi yaşla birlikte çalışma katılımcılarında belirgin şekilde gelişti. Beyin görüntülerinin analizi, giderek daha uzmanlaşmış ve tamamen entegre bir modüler yapı ortaya çıkardı.

Çalışmanın ilk yazarı olan Ph.D. Graham Baum, "Modüler ağ mimarisinin gelişimi beynin parçalanmasına neden olmadı" diyor. Pennsylvania Üniversitesi'nde Perelman Tıp Fakültesi'nde aday.

"Aslında, modüller arasındaki belirli" hub "bağlantılarının güçlendirilmesi nedeniyle genel ağ iletişim kapasitesi gerçekten arttı. Bu sonuçlar, çocuklar büyüdükçe beyinlerinin özel birimlere daha fazla ayrılmış olduğunu, ancak aynı zamanda bir bütün olarak daha entegre hale geldiğini gösteriyor. "

Bulgular, küresel olarak entegre bir ağ mimarisinin, özel işlemeyi desteklemek ve beyin sistemleri arasındaki paraziti azaltmak için kritik olabileceğini öne sürüyor.

Araştırmacılar, yapısal beyin ağlarının işlevsel beyin ağlarını ve aktivasyon modellerini nasıl kısıtladığını ve şekillendirdiğini incelemek için artık yapısal ve işlevsel görüntüleme tekniklerini birleştirdiklerini söylüyorlar. Ayrıca, bu bilginin yıllar sonra çocuklarda psikiyatrik bozuklukların ortaya çıkışını tahmin etmeye yardımcı olup olamayacağını belirlemek için araştırmalar yapacaklar.

Kaynak: Cell Press