Cientistas revelam cinco grandes momentos em que o seu cérebro muda dramaticamente

Uma equipe da Unidade de Cognição e Ciências do Cérebro do MRC de Cambridge analisou varreduras de ressonância magnética (MRI) de difusão de 3.802 indivíduos, desde recém-nascidos até pessoas de 90 anos. Essas varreduras rastreiam o movimento da água através do tecido cerebral, o que ajuda os pesquisadores a mapear as redes que conectam uma região à outra.

Os achados, publicados na Nature Communications, mostram que a estrutura do cérebro progride por meio de cinco fases amplas. Quatro “pontos de virada” chave dividem essas fases, marcando idades em que o cérebro passa por uma reorganização significativa.

Criança, Adolescência e um Caminho Lento para a Adultez

A primeira época se estende do nascimento até cerca dos nove anos, quando um ponto de virada importante leva à fase adolescente. Esta fase adolescente dura muito mais do que o esperado, continuando até aproximadamente os 32 anos em média.

Na faixa dos trinta anos, a fiação do cérebro muda para uma configuração adulta. Esta se torna a era mais longa e continua por mais de três décadas. Um terceiro ponto de virada perto dos 66 anos marca o início de uma fase de “pré-envelhecimento”, enquanto a fase final de “envelhecimento tardio” surge por volta dos 83 anos.

“Sabemos que a fiação do cérebro é crucial para o nosso desenvolvimento, mas não temos uma visão global de como muda ao longo de nossas vidas e por quê,” disse a Dra. Alexa Mousley, pesquisadora da Gates Cambridge que liderou o estudo. “Este estudo é o primeiro a identificar fases principais da fiação cerebral ao longo da vida humana.”

“Essas eras fornecem um contexto importante para o que nossos cérebros podem ser mais aptos ou mais vulneráveis em diferentes estágios de nossas vidas. Isso pode nos ajudar a entender por que alguns cérebros se desenvolvem de maneira diferente em momentos cruciais da vida, seja por dificuldades de aprendizado na infância ou demência em nossos anos posteriores.”

Crescimento Inicial do Cérebro: Sinapses, Consolidação e Mudanças Rápidas

Desde a infância até a infância, o cérebro é moldado pela “consolidação de rede.” Bebês geram um enorme número de sinapses, os pontos onde os neurônios se comunicam. Com o tempo, apenas as conexões mais ativas são mantidas, enquanto o resto é eliminado.

Durante este período, o cérebro inteiro segue um padrão consistente de reconfiguração. A matéria cinza e a matéria branca crescem rapidamente, levando a espessura cortical (a distância entre a matéria cinza externa e a matéria branca interna) ao seu ponto mais alto. As dobras do córtex cerebral também se estabilizam, formando as ridges visíveis na superfície externa.

Por volta dos nove anos, o cérebro enfrenta seu primeiro grande ponto de virada. As habilidades cognitivas se expandem rapidamente a essa idade, mas o risco de desenvolver certas condições de saúde mental também aumenta.

Adolescência: Aumento da Eficiência e Redes Cerebrais Mais Organizadas

A segunda época, a adolescência, é marcada pelo crescimento contínuo da matéria branca. À medida que esses caminhos se expandem, a organização das redes de comunicação se torna mais refinada. As varreduras de MRI de difusão mostram um movimento de água mais ordenado nos tecidos, refletindo conexões mais fortes e coordenadas.

Este período é notável pelo aumento da eficiência na forma como os sinais se movem, tanto dentro de regiões individuais quanto em todo o cérebro. Essas melhorias estão ligadas a ganhos no desempenho cognitivo.

“A eficiência neural é como você pode imaginar: bem conectada por caminhos curtos, e a era adolescente é a única em que essa eficiência está aumentando,” disse Mousley.

Essas mudanças atingem o pico no início dos trinta anos, que os pesquisadores descrevem como o “mais forte ponto de virada topológico” ao longo de toda a vida.

“Por volta dos 32 anos, observamos as mudanças direcionais mais significativas na fiação e a maior mudança geral na trajetória, em comparação com todos os outros pontos de virada,” disse Mousley. “Embora a puberdade ofereça um começo claro, o fim da adolescência é muito mais difícil de definir cientificamente. Com base puramente na arquitetura neural, descobrimos que as mudanças na estrutura cerebral semelhantes às da adolescência acabam por volta do início dos trinta.”

Adultez: Estabilidade e Compartmentalização Gradual

Por volta dos 32 anos, a época adulta começa. Esta fase é relativamente estável em comparação com as etapas anteriores da vida, e não há pontos de virada adicionais significativos por cerca de trinta anos. De acordo com os pesquisadores, isso se alinha a um “platô na inteligência e personalidade” descrito em outros estudos.

Eles também notaram uma crescente “segregação” durante esse período, significando que diferentes regiões do cérebro começam a operar de maneiras mais distintas e especializadas.

O próximo ponto de virada, por volta dos 66 anos, é muito mais sutil. Embora não envolva mudanças estruturais dramáticas, a equipe ainda observou mudanças significativas na organização da rede.

“Os dados sugerem que uma reorganização gradual das redes cerebrais culmina na faixa dos sessenta anos,” disse Mousley. “Isso provavelmente está relacionado ao envelhecimento, com uma diminuição da conectividade à medida que a matéria branca começa a se degenerar. Esta é uma idade em que as pessoas enfrentam um risco aumentado de uma variedade de condições de saúde que podem afetar o cérebro, como hipertensão.”

Envelhecimento Tardio: Declínio da Conectividade Global e Dependência Regional

O último ponto de virada chega perto dos 83 anos, sinalizando o início da última época da estrutura cerebral. Embora a quantidade de dados para esta fase seja limitada, os pesquisadores encontraram um padrão claro. O cérebro se torna menos conectado globalmente e depende mais pesadamente de regiões específicas.

“Olhando para trás, muitos de nós sentimos que nossas vidas foram caracterizadas por diferentes fases. Acontece que os cérebros também passam por essas eras,” disse o autor sênior, Prof. Duncan Astle, Professor de Neuroinformática em Cambridge.

“Muitas condições neurodesenvolvimentais, de saúde mental e neurológicas estão ligadas à maneira como o cérebro está conectado. De fato, diferenças na fiação cerebral preveem dificuldades com atenção, linguagem, memória e uma série de diferentes comportamentos.”

“Compreender que a jornada estrutural do cérebro não é uma questão de progresso contínuo, mas sim uma de alguns grandes pontos de virada, nos ajudará a identificar quando e como sua fiação é vulnerável a interrupções.”

A pesquisa recebeu apoio do Conselho de Pesquisa Médica, da Fundação Gates e da Fundação de Caridade Templeton World.