پژوهشگران پنج مرحله متمایز در معماری مغز را شناسایی کرده‌اند. روند شکل‌گیری و تحول این معماری از نوزادی آغاز می‌شود و در طول عمر تا اواخر دهه هشتاد سالگی ادامه می‌یابد.
مغز با افزایش سن تغییر می‌کند اما یک مطالعه جدید دقیقا مشخص کرده این تغییرات چه زمانی رخ می‌دهند.
به گفته این پژوهش که در نشریه Nature Communications. منتشر شده، ساختار مغز ما پنج مرحله متمایز را طی می‌کند که با چهار نقطه عطف در سنین ۹، ۳۲، ۶۶ و ۸۳ مشخص می‌شوند.
این پژوهش برای نخستین بار مراحل عمده شکل‌گیری اتصال‌های مغزی را در طول عمر مشخص کرده و روشن می‌کند مغز در دوره‌های مختلف زندگی در برابر چه چیزهایی آسیب‌پذیرتر است؛ مثلا اختلالات یادگیری در کودکی و شرایط وابسته به سن مانند زوال عقل.
دانکن استل، نویسنده ارشد این مطالعه و استاد نوروانفورماتیک در دانشگاه کمبریج، گفت: «اگر به گذشته نگاه کنیم، بسیاری از ما احساس می‌کنیم زندگی‌مان با دوره‌های متفاوتی تعریف شده است.»
او در بیانیه‌ای افزود: «به نظر می‌رسد مغز نیز همین دوره‌ها را پشت سر می‌گذارد.»
تیم استل تصاویر مغزی حدود ۳۸۰۰ نفر بین صفر تا ۹۰ سال را مقایسه کرد. این تصاویر حرکت مولکول‌های آب در مغز را ردیابی می‌کنند و به پژوهشگران امکان می‌دهند نقشه اتصال‌های عصبی را ترسیم کنند و بر لحظه‌های کلیدی تغییرات رشدی در طول عمر تمرکز کنند.
در نخستین مرحله، از نوزادی تا حدود ۹ سالگی، میلیاردها اتصال عصبی جدید شکل می‌گیرد و اتصال‌های غیرفعال هرس می‌شوند و هم ماده خاکستری و هم ماده سفید به سرعت رشد می‌کنند.
ماده خاکستری اطلاعات را پردازش و تفسیر می‌کند و ماده سفید آن را به بخش‌های دیگر دستگاه عصبی منتقل می‌کند و نقش شبکه ارتباطی مغز را ایفا می‌کند.
این فرایند به اوج ضخامت قشر و چین‌خوردگی‌های قشری، یعنی شیارهای بخش بیرونی مغز، می‌انجامد که هر دو برای سلامت و رشد مغز حیاتی دانسته می‌شوند.
پس از آن مغز وارد مرحله نوجوانی می‌شود؛ مرحله‌ای که با رشد ماده سفید و کارآمدتر شدن اتصال‌ها میان بخش‌های مختلف دستگاه عصبی تعریف می‌شود.
به گفته مطالعه، دوره نوجوانی به طور میانگین تا ۳۲ سالگی ادامه دارد و سپس مغز به دوره بزرگسالی گذار می‌کند؛ دوره‌ای که پژوهشگران آن را «قوی‌ترین نقطه عطف توپولوژیک» در زندگی ما نامیدند.
ساختار مغز در اوایل دهه سی زندگی به ثبات می‌رسد و پس از آن تا سه دهه پیش از ورود به مرحله بعدی تقریبا ثابت می‌ماند. حدود ۶۶ سالگی مغز وارد مرحله «پیرشدن زودهنگام» می‌شود و ماده سفید رو به زوال می‌گذارد و این اتصال‌ها کاهش می‌یابند.
الکسا موسلی، نویسنده اصلی مطالعه و پژوهشگر دانشگاه کمبریج، گفت: «این سنی است که افراد با افزایش خطر ابتلا به انواع شرایط سلامت که می‌تواند بر مغز اثر بگذارد مواجه می‌شوند؛ از جمله پرفشاری خون.»
مرحله پایانی حوالی ۸۳ سالگی آغاز می‌شود؛ زمانی که اتصال‌ها همچنان کاهش می‌یابد و مغز بیش از پیش بر برخی نواحی تکیه می‌کند، هرچند داده‌های مربوط به این مرحله محدود است.
پژوهشگران گفتند این یافته‌ها می‌تواند به دانشمندان کمک کند پایه‌های عصبی شرایطی را که بر توجه، زبان، حافظه و رفتار اثر می‌گذارند بهتر درک کنند.
موسلی گفت: «این می‌تواند به ما کمک کند بفهمیم چرا برخی مغزها در نقاط کلیدی زندگی به شکل متفاوتی رشد می‌کنند؛ چه در قالب دشواری‌های یادگیری در کودکی و چه زوال عقل در سال‌های بعدی.»