Ученые составили карту подросткового мозга

Изменения структуры головного мозга нередко используют в диагностике заболеваний нервной системы и психики. Оценка проводится методом магнитно-резонансной томографии (МРТ): например, с помощью воксельной морфометрии ученые анализируют толщину коры, плотность и объем серого вещества. При описании этих параметров нередко возникает путаница. Так, в ряде случаев плотность серого вещества рассматривается как эквивалент толщины коры, в других — только толщина выступает биомаркером психического здоровья. В результате выводы исследований могут противоречить друг другу из-за ошибок интерпретации. Прояснение таких неточностей важно при изучении пограничных состояний, характерных, в частности, для подросткового возраста.

Согласно прошлым работам, объем серого вещества у человека достигает максимума к двум-трем годам и затем, с ростом когнитивных способностей, сокращается к пубертатному возрасту (13–17 лет по Выготскому). Причем именно к этому этапу развития, из-за интенсивных гормональных изменений, восходят многие психопатологии. Однако эталона нормальной морфологии мозга подростков не существует. Кроме того, связь между разными структурными параметрами и психическим статусом в этот период не изучалась в контексте гендера. Чтобы восполнить пробел, авторы новой работы обследовали 1189 человек в возрасте 8–23 лет (в теории Эриксона пубертатному возрасту соответствует юность — 13–19 лет, которую предваряет школьный возраст — 8–12 лет — и сменяет молодость — 19–35 лет).

С помощью МРТ ученые провели анализ морфологии мозга по четырем критериям: толщине коры, плотности и объему серого вещества, а также его массе, которая рассчитывалась как произведение плотности и объема. Затем показатели сопоставлялись с полом (пациенты с психическими и неврологическими заболеваниями исключались из рассмотрения). Результаты подтвердили, что к пубертатному возрасту толщина коры и объем серого вещества снижается, а плотность — повышается. При этом, по сравнению с мужчинами, женщины продемонстрировали более низкий объем, но высокую плотность серого вещества (в основном за счет височно-теменного узла). Как следствие, мужчины в среднем обладали мозгом большей массы. Толщина коры значимо не отличалась.

Наиболее выраженный возрастной эффект был характерен для объема серого вещества. Любопытно, что, несмотря на это, масса трех областей мозга мужчин и женщин к подростковому возрасту стабильно уменьшалась: височной доли, островковой доли и мозжечка. В свою очередь, для всего мозга плотность серого вещества отрицательно коррелировала с его объемом и толщиной коры. По мнению авторов, полученные данные могут помочь в исследовании морфологических аномалий и их связи с психическим статусом. «Тем, кого поведение подростков ставит в тупик, мы показали, что в этом возрасте человек пытается одновременно приспособиться к изменениям мозга — например, его уменьшению — и возросшим требованиям окружающих», — сообщила соавтор работы Ракель Гур (Raquel E. Gur).

Статья опубликована в The Journal of Neuroscience.

Ранее исследователи выяснили, что изменения объема мозжечка могут выступать универсальным биомаркером психических расстройств.