Oamenii de știință au oferit o perspectivă fără precedent asupra modului în care activitatea neuronilor în creier modificări de-a lungul nașterii.
Într-un nou studiu, cercetătorii au analizat 184 de scanări ale creierului colectate de la 140 de fetuși și sugari cu vârste gestaționale între 25 și 55 de săptămâni după concepție. O sarcină tipică durează aproximativ 40 de săptămâniașa că aceste seturi de date le-au oferit cercetătorilor o imagine bună despre cum arată creierul înainte și după naștere.
Scanările au arătat că activitatea neuronilor în anumite regiuni ale creierului a crescut semnificativ în timpul nașterii. Aceste regiuni includ rețeaua senzoriomotoriecare este responsabil pentru procesarea stimulilor externi, cum ar fi vederea și sunetele, și pentru coordonarea mișcărilor. Acestea includ și rețeaua subcorticală, care acționează ca un hub de releu pentru informații din diferite regiuni ale creierului.
După naștere, bebelușii sunt expuși brusc la o cantitate uriașă de aport senzorial din lumea exterioară – adesea, bipurile echipamentului spitalicesc, mirosurile părinților lor și luminile strălucind asupra lor. Creierul lor trebuie să fie pregătit și capabil să se adapteze acestei lumi zgomotoase dincolo de pântec. Cu toate acestea, până acum, se știa puțin despre modul în care activitatea creierului se schimbă de fapt în timpul nașterii, potrivit autorilor noului studiu, care a fost publicat pe 19 noiembrie în jurnal. PLOS Biologie.
„Nașterea este cel mai important eveniment din viața umană; este o schimbare cu adevărat dramatică față de in utero [in the uterus] la mediul extern”, Lanxin Jiautorul principal al studiului și un cercetător postdoctoral la NYU Langone Health, a declarat pentru Live Science. „Deci, există multe schimbări în întregul corp, inclusiv în creier”.
Peste un deceniu, colegii lui Ji au construit un set de date detaliat de scanări ale creierului fetușilor și sugarilor folosind imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI). Această tehnică măsoară indirect activitatea creierului prin monitorizarea cât de mult sânge oxigenat curge prin organ și, prin urmare, este utilizat de neuroni din diferite zone.
De obicei, oamenii de știință efectuează fMRI punând o persoană să stea nemișcată în interiorul unui scanner în formă de tub. Cu toate acestea, este greu de obținut un semnal clar al activității creierului fetușilor, mai ales având în vedere că se mișcă mult în uter, a spus Ji.
Pentru a depăși această provocare, cercetătorii au scanat creierul fetușilor folosind o bobină magnetică moale pe care au pus-o direct pe abdomenul mamei lor. Apoi, au folosit diverse tehnici analitice, inclusiv inteligenţă artificială (AI), pentru a anula efectele mișcării fătului. Cu acel zgomot eliminat, ei au putut reconstrui activitatea neuronală care se desfășura în creierul fătului.
Pe lângă efectele observate în rețelele senzoriomotorii și subcorticale, cercetătorii au observat, de asemenea, că activitatea creierului a crescut semnificativ în „rețeaua frontală superioară” de-a lungul nașterii. Această rețea de zone ale creierului conectate reglează abilități cognitive mai complexeca memorie de lucrucare le permite oamenilor să-și amintească lucruri pe termen scurt — de exemplu, atunci când se gândesc la o problemă de matematică sau parcurg un set de direcții.
„Schimbarea în cortexul frontal superior este oarecum peste așteptările noastre, deoarece credem că lobul frontal se dezvoltă mai târziu în timpul copilăriei”, a spus Ji. Prin urmare, sunt necesare mai multe cercetări pentru a explica aceste noi descoperiri.
În mod remarcabil, deși cercetătorii au observat creșteri puternice și semnificative ale conectivității funcționale în timpul nașterii, eficiența comunicării dintre acești neuroni a crescut mult mai treptat. Cu alte cuvinte, neuronii erau conectați cu alții mult mai mult, dar o rețea eficientă trebuia încă să fie rafinată.
Cercetătorii cred că creierul ar putea avea nevoie de timp pentru a-și perfecționa structura rețelei pentru a optimiza eficiența în timp ce elimină conexiunile consumabile, un fenomen cunoscut sub numele de tăierea sinaptică.
Cercetătorii speră că noile lor descoperiri vor acționa ca o schelă pentru cercetări viitoare care examinează modul în care factorii de mediu pot influența dezvoltarea creierului înainte și după naștere. Ei intenționează acum să compare momentul și creșterea rețelelor cerebrale în bebelușii prematuri – cei născuți în viață înainte de 37 de săptămâni – cu cei ai bebelușilor la termen, pentru a vedea dacă diferă în dezvoltarea timpurie a creierului, a spus Ji.
Te-ai întrebat vreodată de ce unii oameni își construiesc mușchi mai ușor decât alții sau de ce ies pistruii la soare? Trimite-ne întrebările tale despre cum funcționează corpul uman community@livescience.com cu subiectul „Health Desk Q” și este posibil să vedeți răspunsul la întrebarea dvs. pe site!