研究者らは、約3,800人のMRIスキャンに基づき、9歳、32歳、66歳、83歳での脳配線の4つの主要転換点を特定した。これらの変化は、学習能力の変動や認知症などのリスクを説明する可能性がある。発見は、生涯にわたる5つの異なる段階を通じて脳接続が進化することを強調している。
脳スキャンの新しい分析は、人間の脳配線が特定の年齢で劇的な再編成を経験し、認知能力や疾患リスクに潜在的に影響を与えることを示唆している。ケンブリッジ大学のAlexa Mousley氏が主導したこの研究は、英国と米国で新生児から90歳までの約3,800人のMRIデータを調査した。参加者は主に白人で、神経変性疾患や精神衛生状態の人は除外された。
この研究は、4つの転換点で特徴づけられる5つの脳発達段階を概説している。出生から9歳まで、白質経路—脳領域を結ぶ軸索の束—は長くなり複雑になり、効率が低下する。「領域間の情報伝達に時間がかかる」とMousley氏は説明した。この段階は、新しいスキルの習得などの学習のための広範な接続を優先し、速度を犠牲にし、経験を通じて使用されないリンクを刈り込む可能性がある。
9歳から32歳の間、接続が短くなり効率が向上し、より速い情報伝達が可能になる。Mousley氏はこの反転を思春期のホルモン効果による可能性を指摘し、計画立案、意思決定、ワーキングメモリの進歩を支える。
最も長い段階である32歳から66歳まで、接続の効率が徐々に低下する。「この段階は、あなたの寿命における脳がもちろんまだ変化しているが、はるかに少ない点だ」とMousley氏は述べた。生活習慣の変化—子育てや定住など—や一般的な身体の摩耗が寄与する可能性があり、Mousley氏とキングス・カレッジ・ロンドンのKatya Rubia氏によるとである。
66歳から83歳まで、領域内接続が領域間接続よりも安定し、認知症リスクの上昇と一致する。最後の段階、83歳から90歳まで、全体の接続が弱まり、リソースが限られているため、中央の「ハブ」に依存して通信する。
これらのパターンは、精神衛生問題がしばしば25歳前に現れ、65歳後に認知症リスクが増加する理由を明らかにする可能性がある。「人間の寿命における脳構造の正常な転換点を理解することが重要であり、将来の研究で精神衛生や神経変性疾患で何が逸脱するかを探求できる」とRubia氏は語った。結果を確認するため、多様な人口でのさらなる研究が必要だ。
この研究はNature Communicationsに掲載（DOI: 10.1038/s41467-025-65974-8）。