Bộ não có 5 “độ tuổi bí mật” với những bước ngoặt quan trọng suốt đời người

Bộ não con người thực ra trải qua năm “độ tuổi bí mật”, và một trong số đó kéo dài gần như suốt cuộc đời.

Một nghiên cứu mới cho thấy cấu trúc não bộ thay đổi theo năm giai đoạn lớn, được ngăn cách bởi bốn “điểm ngoặt” quan trọng ở khoảng 9, 32, 66 và 83 tuổi. Điều thú vị là quá trình phát triển thường được xem là đặc trưng của tuổi vị thành niên thực tế kéo dài lâu hơn nhiều, có thể đến tận đầu tuổi 30 trước khi mô hình kết nối thần kinh trưởng thành ổn định.

Các nhà khoa học tại Đại học Cambridge đã xác định năm “kỷ nguyên” riêng biệt mô tả cách cấu trúc não thay đổi từ lúc mới sinh đến tuổi già. Mỗi giai đoạn phản ánh những lần tái tổ chức quy mô lớn của mạng lưới nơ-ron — những thay đổi tạo điều kiện cho con người học hỏi, trưởng thành và cả suy giảm nhận thức về sau.

Nghiên cứu được thực hiện bởi đơn vị MRC Cognition and Brain Sciences, phân tích dữ liệu MRI khuếch tán của 3.802 người từ sơ sinh đến 90 tuổi. Loại quét này theo dõi chuyển động của nước trong mô não, cho phép tái dựng bản đồ các đường dẫn kết nối giữa các vùng não khác nhau. Công bố trên Nature Communications ngày 25/11, nghiên cứu cho thấy cấu trúc não người đi qua năm giai đoạn chính xuyên suốt cuộc đời, chia tách bởi bốn thời điểm đánh dấu những thay đổi đáng kể trong bố cục mạng lưới thần kinh.

Từ trẻ nhỏ đến tiền dậy thì: những thay đổi nền tảng

Giai đoạn đầu kéo dài từ khi sinh ra đến khoảng 9 tuổi. Trong quãng thời gian này, não trải qua quá trình “củng cố mạng lưới”, nơi trẻ tạo ra vô số synapse (khớp nối thần kinh). Chỉ những đường kết nối hoạt động nhiều nhất được giữ lại, trong khi phần còn lại bị cắt bỏ. Vỏ não dày lên nhanh chóng, chất xám và chất trắng đều tăng trưởng mạnh, các nếp gấp của vỏ não cũng dần ổn định.

Khi chạm mốc 9 tuổi, não bước vào điểm ngoặt đầu tiên. Khả năng nhận thức tăng vọt, nhưng đồng thời nguy cơ xuất hiện các vấn đề sức khỏe tâm thần cũng rõ rệt hơn.

Tuổi vị thành niên đến khoảng 32: tối ưu hóa hiệu quả hoạt động

Giai đoạn thứ hai — thường được xem là “thanh thiếu niên” — thực chất kéo dài rất lâu, đến tận đầu tuổi 30. Trong giai đoạn này, lượng chất trắng tiếp tục tăng, các đường dẫn truyền trở nên có tổ chức hơn và sự di chuyển của nước trong mô não cho thấy mạng lưới đang được tinh chỉnh theo hướng hiệu quả hơn.

Cả hiệu suất của từng vùng não lẫn khả năng phối hợp toàn hệ thống đều được cải thiện đáng kể. Đây cũng là giai đoạn duy nhất mà “hiệu quả thần kinh” – khả năng kết nối nhanh và ngắn – còn tăng lên theo thời gian. Đỉnh điểm của sự thay đổi này rơi vào khoảng 32 tuổi, được mô tả là “điểm ngoặt mạnh nhất” trong toàn bộ vòng đời.

Tuổi trưởng thành: ổn định kéo dài hơn 30 năm

Khoảng 32 tuổi trở đi, não bước vào giai đoạn trưởng thành thực thụ — dài và ổn định nhất trong năm kỷ nguyên. Trong suốt hơn ba thập kỷ, cấu trúc não ít có biến động mạnh và trùng khớp với những nghiên cứu khác cho rằng đây là thời kỳ trí tuệ và tính cách đạt trạng thái “bằng phẳng”.

Tuy nhiên, sự phân tách chức năng giữa các vùng não lại tăng dần. Các vùng trở nên chuyên biệt hơn, ít liên kết chéo hơn. Điểm ngoặt kế tiếp vào khoảng 66 tuổi tương đối nhẹ nhưng vẫn đủ để phản ánh sự tổ chức lại mạng lưới khi tuổi tác bắt đầu ảnh hưởng rõ rệt, đặc biệt khi chất trắng thoái hóa. Đây cũng là thời điểm nguy cơ các bệnh liên quan đến não, như tăng huyết áp hay các rối loạn nhận thức, xuất hiện nhiều hơn.

Tuổi già muộn: kết nối suy giảm trên phạm vi toàn não

Điểm ngoặt cuối vào khoảng 83 tuổi mở ra giai đoạn cuối cùng. Dù số lượng dữ liệu về nhóm tuổi cao này còn hạn chế, nghiên cứu cho thấy mạng lưới kết nối chuyển từ mô hình lan rộng sang mô hình phụ thuộc nhiều hơn vào một số vùng nhất định, do khả năng truyền thông tin toàn não dần suy yếu.

Giáo sư Duncan Astle, đồng tác giả chính, chia sẻ rằng cũng như cuộc đời con người được chia thành nhiều giai đoạn, bộ não cũng trải qua những “thời kỳ” tương tự. Rất nhiều rối loạn phát triển, tâm thần và thần kinh có liên hệ trực tiếp với cách não được kết nối. Hiểu được các điểm ngoặt quan trọng này sẽ giúp xác định thời điểm mà bộ não dễ bị tổn thương, từ đó có thể can thiệp hoặc hỗ trợ hiệu quả hơn.