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2025-11-25 10:00:00
私たちのニューロンの配線は数十年の経過とともに変化します
アレクサ・マウズリー、ケンブリッジ大学
私たちの脳の機能は、生涯を通じて決して静的ではありません。私たちの学習能力と認知機能低下のリスクは、新生児から 90 代まで変化することはすでにわかっています。さて、科学者たちは、これが起こる潜在的な理由を発見したかもしれません。私たちの脳の配線は、9歳、32歳、66歳、83歳で4つの大きな転換点を迎えるようです。
これまでの研究では、私たちの体は40歳、60歳、80歳ごろに3回の急速な老化を経験することが示唆されています。しかし、脳の複雑さにより、理解するのが難しくなります。
脳には、白質路を介して情報を交換する明確な領域があります。白質路は、ニューロンまたは脳細胞から突き出た、軸索と呼ばれる細長い突起で作られた針金状の構造です。これらのつながりは、記憶などの認知に影響を与えます。しかし、この配線の大きな変化が生涯を通じて起こるかどうかは不明でした。 「複数の指標を組み合わせて脳配線の段階を特徴づけた人は誰もいません」とケンブリッジ大学のアレクサ・マウスリー氏は言う。
この知識のギャップを埋めるために、マウズリー氏らは英国と米国の約3800人の脳MRIスキャンを分析した。その大半は白人で、年齢は新生児から90歳までさまざまだった。これらのスキャンは以前、さまざまな脳画像プロジェクトの一環として行われたもので、そのほとんどが神経変性疾患や精神的健康状態にある人々を除外していた。
研究者らは、90歳に達した人の脳の配線は、一般的に4つの重要な転換点によって区切られた5つの主要な段階を経ていることを発見した。
誕生から 9 歳までに起こる第 1 段階では、脳領域間の白質路が長くなったり、より複雑になったりして効率が低下するようです。 「地域間で情報が伝わるのに時間がかかります」とマウスリー氏は言う。
これは、幼児期の私たちの脳にはたくさんのつながりが詰め込まれているが、成長して物事を経験するにつれて、使わないつながりが徐々に刈り取られていくためである可能性があります。マウスリー氏によると、脳は効率が落ちるという代償を払って、ピアノの練習などに役立つ幅広いつながりを作ることを優先しているようだという。
しかし、9歳から32歳までの第2段階では、このパターンが反転するようで、これは潜在的に思春期の始まりと脳の発達に影響を与えるホルモンの変化によって引き起こされるとマウスリー氏は言う。 「突然、脳の接続効率が向上します。接続が短くなり、情報がある場所から別の場所へより速く伝達されるようになります。」これは、計画や意思決定などのスキルの発達や、作業記憶などの認知能力の向上をサポートする可能性があるとムースリー氏は述べています。
次の段階は32歳から66歳までの最も長い段階である。「この段階は、人生の中で、もちろん脳がまだ変化している段階ですが、はるかに少ない段階です」とマウスリー氏は言う。具体的には、脳領域間の接続が再び切り替わり、徐々に効率が低下する、と彼女は言います。 「何がこの変化を引き起こしているのかは正確には不明ですが、30代はさまざまな大きなライフスタイルの変化、たとえば子供を持つこと、定住することなどに当てはまります。そのため、それが何らかの役割を果たしている可能性があります」とマウスリー氏は言う。キングス・カレッジ・ロンドンのカティア・ルビア氏は、単に体の一般的な磨耗が原因である可能性もあると指摘する。
研究者らは、66歳から83歳まで、同じ脳領域内のニューロン間の接続は、異なる領域内のニューロン間の接続よりも安定しているようであることを発見した。 「この時期には、認知症や一般的な健康上の懸念などの発症リスクが高まっているため、これは興味深いことです」とマウスリー氏は言う。
83 歳から 90 歳までの最終段階では、脳領域間の接続が弱くなり、多くの領域を接続する「ハブ」を通過することが多くなります。 「これは、この段階では接続を維持するためのリソースが少ないことを示唆しています。そのため、脳は特定の領域を使用して接続のハブとして機能することに依存しているのです」とマウスリー氏は言います。
このような脳の変化を理解することは、なぜ精神的健康状態が通常25歳より前に起こるのか、そしてなぜ65歳以上の人が特に認知症のリスクが高いのかを説明するのに役立つかもしれない、と彼女は言う。
「人間の生涯にわたる脳構造の正常な転換点を理解することが重要です。そうすれば、今後の研究で、メンタルヘルスや神経変性状態の際に何が逸脱するのかを調査できるようになります」とルビア氏は言う。 「何が逸脱しているのかを理解すれば、それを治療する方法を正確に特定するのに役立ちます。たとえば、どの環境要因や化学物質が違いを引き起こしているのかを調査し、治療、政策、薬を使ってそれらを逆転させる方法を見つけることができます。」
しかしまず、その発見がより民族的、地理的に多様な集団に当てはまるかどうかを探るため、さらなる研究が必要だとルビア氏は言う。
トピック:
#あなたの脳は0歳から90歳までの4つの劇的な変化期を経験します