Não bộ có năm ‘thời kỳ’, và chế độ người trưởng thành bắt đầu từ đầu tuổi 30

• Một nghiên cứu theo dõi sự thay đổi của mạng lưới não người từ khi sinh ra đến 90 tuổi cho thấy não bộ có cấu trúc trải qua 5 thời kỳ chính trong suốt cuộc đời
• Diễn tiến phát triển của não đổi hướng mạnh tại 4 điểm chuyển tiếp (khoảng 9, 32, 66 và 83 tuổi), khi đặc tính của mô não và các kết nối chuyển sang giai đoạn mới
• Từ sơ sinh đến 9 tuổi được phân loại là thời thơ ấu, từ 9 đến 32 tuổi là thời thanh thiếu niên, sau 32 tuổi là thời trưởng thành, từ 66 tuổi là giai đoạn lão hóa sớm, và từ 83 tuổi là giai đoạn lão hóa muộn
• Giai đoạn từ sơ sinh đến 9 tuổi là thời thơ ấu, khi cắt tỉa synapse, chất xám và chất trắng phát triển tập trung; từ 9 đến 32 tuổi là giai đoạn thanh thiếu niên khi hiệu quả kết nối tăng đều đặn
• Khoảng 32 tuổi xuất hiện thay đổi cấu trúc lớn nhất, não bước vào chế độ trưởng thành ổn định nhất, duy trì mô hình kết nối và phân hóa tương đối ổn định trong nhiều thập kỷ
• Sau đó, tại các mốc chuyển tiếp 66 và 83 tuổi, xảy ra thoái hóa chất trắng và suy giảm kết nối, hình thành ‘giai đoạn lão hóa sớm’ và ‘giai đoạn lão hóa muộn’

---

Tổng quan nghiên cứu

• Nhóm nghiên cứu chia quá trình phát triển não người thành năm ‘thời kỳ (epochs)’ chính
  • Nghiên cứu được thực hiện dựa trên dữ liệu chụp não của khoảng 4.000 người từ trước khi sinh đến 90 tuổi
  • Phân tích cách mạng kết nối thần kinh (neural wiring) của não thay đổi trong suốt cuộc đời
• Đã xác định được bốn điểm chuyển tiếp (turning points) chính
  • Ở các mốc 9, 32, 66 và 83 tuổi, quỹ đạo phát triển của mô não thay đổi
• Duncan Astle, người phụ trách nghiên cứu, nhấn mạnh rằng sự phát triển của não là một hành trình cấu trúc xoay quanh một số điểm chuyển tiếp lớn, chứ không phải tiến trình tuần tự theo từng bước

Năm giai đoạn phát triển của não

• Giai đoạn 1: Thời thơ ấu (sơ sinh~9 tuổi)
  • Diễn ra quá trình ‘củng cố mạng lưới (network consolidation)’ của mạng thần kinh
  • Trọng tâm là quá trình các synapse hình thành bùng nổ trong não trẻ sơ sinh được sắp xếp lại một cách tích cực
    • Các synapse được sử dụng thường xuyên sẽ được giữ lại, còn các kết nối không hoạt động sẽ bị loại bỏ
  • Trong giai đoạn này, điều khá bất ngờ là xuất hiện xu hướng hiệu quả kết nối giảm xuống
  • Đặc trưng gồm thể tích chất xám và chất trắng tăng mạnh, độ dày vỏ não đạt cực đại, và các nếp gấp vỏ não ổn định
• Giai đoạn 2: Thời thanh thiếu niên (9~32 tuổi)
  • Đây là giai đoạn chất trắng (white matter) tiếp tục phát triển, còn mạng lưới giao tiếp của não trở nên tinh vi hơn
  • Đi kèm là hiệu quả kết nối tổng thể tăng lên và năng lực nhận thức được cải thiện
  • Nghiên cứu xác định đây không phải là một ‘trạng thái cố định’ mà là một khoảng thời gian duy trì sự thay đổi mô hình liên tục
  • Do phần lớn các rối loạn tâm thần xuất hiện trong giai đoạn này, nghiên cứu cũng nêu ra khả năng ứng dụng vào nghiên cứu tính dễ tổn thương
• Giai đoạn 3: Thời trưởng thành (32~66 tuổi)
  • Khoảng 32 tuổi là thời điểm diễn ra thay đổi cấu trúc lớn nhất trong đời
  • Mạng kết nối thần kinh của não ổn định hóa, còn trí tuệ và tính cách đạt trạng thái chững lại (plateau)
  • Mức độ phân tách (compartmentalisation) giữa các vùng não tăng lên, tức đặc tính mạng lưới được phân khu rõ ràng hơn trở nên mạnh hơn
  • Nghiên cứu có đề cập rằng các sự kiện trong đời sống như trải nghiệm làm cha mẹ (parenthood) có thể ảnh hưởng đến một phần thay đổi, nhưng không kiểm chứng trực tiếp
• Giai đoạn 4: Lão hóa sớm (66~83 tuổi)
  • Quan sát thấy xu hướng hiệu quả và tính tích hợp của toàn bộ kết nối não suy giảm
  • Thoái hóa dần của chất trắng có vẻ là bối cảnh chính, và đây là thời điểm những thay đổi liên quan đến lão hóa bắt đầu xuất hiện
• Giai đoạn 5: Lão hóa muộn (sau 83 tuổi)
  • Sự suy giảm của mạng kết nối não trở nên rõ rệt hơn, hình thành cấu trúc não ở giai đoạn lão hóa cuối
  • Sự suy yếu của mạng kết nối có thể là chỉ dấu quan trọng liên quan đến suy giảm nhận thức ở tuổi rất cao

Phương pháp nghiên cứu và chỉ số đo lường

• Các đặc tính cấu trúc của mô não được định lượng bằng 12 chỉ số
  • Bao gồm hiệu quả kết nối, mức độ phân hóa, mức độ phụ thuộc vào các hub trung tâm và nhiều yếu tố khác
• Mỗi giai đoạn được định nghĩa là khoảng thời gian não duy trì một xu hướng phát triển nhất định, chứ không phải trạng thái cố định

Quan sát bổ sung và ý nghĩa

• Nghiên cứu cho thấy thời thanh thiếu niên (9~32 tuổi) là giai đoạn có nguy cơ rối loạn sức khỏe tâm thần cao nhất
• Alexa Mousley giải thích rằng: “Điều đó không có nghĩa là não ở đầu tuổi 30 giống hệt não tuổi thiếu niên, mà là mô hình thay đổi của chúng tương tự nhau”
• Kết quả nghiên cứu có thể được dùng để hiểu các thời điểm chuyển tiếp chính trong phát triển não và xác định tính dễ tổn thương về phát triển thần kinh