مدل‌های رشد مغز نوزادان که بر اساس تکنیک‌های پیشرفته MRI توسعه یافته‌اند، مسیرهای پیچیده تکامل مغزی را روشن می‌کنند. این پژوهش با بررسی بیش از ۶۰۰ نوزاد، نقش عوامل محیطی مانند سن مادر را در این فرآیند نشان داده است. یافته‌ها به نقش دوگانه رشد پیشرفته مغز اشاره دارند، جایی که این رشد از یک سو شناخت را تقویت می‌کند و از سوی دیگر ممکن است بر تنظیم عاطفی تأثیر بگذارد.
مدل‌های سن مغز: نگاهی جدید به رشد نوزادان
مغز انسان سریع‌ترین رشد خود را در ماه‌های آخر بارداری و سال اول زندگی تجربه می‌کند. در حالی که محققان در ترسیم این تغییرات اولیه پیشرفت‌هایی داشته‌اند، هنوز هیچ طرح جامع و کاملی برای اینکه رشد مغز “سالم” در این دوره بحرانی چگونه است، وجود ندارد. مطالعه جدیدی از دانشگاه ییل بررسی می‌کند که چگونه مدل‌های سن مغز – که با یادگیری ماشین (machine learning) تقویت می‌شوند – می‌توانند با پیش‌بینی مسیرهای رشدی و شناسایی انحرافاتی که ممکن است نیاز به مداخله داشته باشند، این شکاف را پر کنند.
مدل‌های سن مغز چیستند؟
مدل‌های سن مغز از داده‌های MRI ساختاری و عملکردی برای تخمین یک معیار واحد و معنادار استفاده می‌کنند: “سن مغز”. این عدد نشان دهنده بلوغ مغز نوزاد در مقایسه با داده‌های هنجاری است. محققان این مدل‌ها را با استفاده از اسکن‌های MRI از بیش از ۶۰۰ نوزاد به موقع و زودرس به عنوان بخشی از پروژه Developing Human Connectome در بریتانیا آموزش دادند.
هویلی سان، نویسنده اصلی این مطالعه، توضیح می‌دهد: “سن مغز یک مفهوم جدید از نظر گرفتن تمام داده‌های مغزی با ابعاد بسیار بالا و خلاصه کردن آن در یک عدد واحد، اما معنادار، برای یک فرد است.”
پیش‌بینی رشد مغز
نتایج پیشگامانه بود. مدل‌های یادگیری ماشین به طور دقیق سن نوزادان را بر اساس کل مغز یا شبکه‌های عصبی خاص پیش‌بینی کردند. مهم‌تر از آن، محققان “شکاف‌های سنی مغز” را کشف کردند، که تفاوت بین سن تقویمی واقعی نوزاد و سن پیش‌بینی شده مغز او را اندازه‌گیری می‌کند. این شکاف‌ها دریچه‌ای را برای اینکه آیا نوزاد سریع‌تر یا کندتر از حد انتظار در حال رشد است، فراهم می‌کنند.
نقش عوامل مادری
این مطالعه همچنین بررسی کرد که چگونه عوامل محیطی، به ویژه داده‌های جمعیتی مادر، بر شکاف‌های سنی مغز تأثیر می‌گذارند. در میان عوامل در نظر گرفته شده – سن مادر، سطح تحصیلات، سلامت روان، سلامت جسمی و مصرف مواد – سن مادر به عنوان مهمترین پیش‌بینی کننده ظاهر شد.
نوزادان متولد شده از مادران مسن‌تر، رشد ساختاری مغز بالغ‌تری را نشان دادند. با این حال، این یافته به طور جهانی مثبت نبود. این مطالعه نشان داد که رشد پیشرفته مغز با توانایی‌های شناختی بهتر در نوپایی مرتبط است، اما همچنین با تنظیم عاطفی ضعیف‌تر نیز مرتبط است.
هزینه‌ها و مزایای رشد پیشرفته مغز
ممکن است به طور شهودی به نظر برسد که رشد سریع مغز همیشه مفید است. با این حال، همانطور که سان توضیح می‌دهد، واقعیت پیچیده‌تر است:
- دستاوردهای شناختی: نوپایان با رشد پیشرفته مغز، عملکرد شناختی پیشرفته‌ای را نشان دادند و در مهارت‌هایی مانند حل مسئله و حافظه برتری داشتند.
- چالش‌های عاطفی: از سوی دیگر، همین نوپایان با تنظیم رفتاری و عاطفی دست و پنجه نرم می‌کردند، که نشان دهنده معاوضه‌های بالقوه در رشد اولیه است.
محققان پیشنهاد می‌کنند که پیروی از یک مسیر رشدی هنجاری – نه خیلی سریع و نه خیلی کند – ممکن است برای نتایج بلندمدت ایده‌آل باشد.
گسترش تحقیقات
در حالی که این مطالعه بر نوزادان در اروپا متمرکز بود، یافته‌های آن سؤالات مهمی را در مورد چگونگی تأثیر تفاوت‌های ژنتیکی و فرهنگی بر مسیرهای رشد مغز ایجاد می‌کند. تحقیقات آینده باید جمعیت‌های متنوع را بررسی کند و شکاف‌های سنی مغز را فراتر از نوزادی و در مراحل بعدی کودکی ردیابی کند.
چرا سن مغز مهم است
درک سن مغز و انحرافات آن، بینش‌های ارزشمندی را در مورد سلامت عصبی رشدی ارائه می‌دهد. با ایجاد مسیرهای رشدی هنجاری، محققان می‌توانند بهتر تشخیص دهند که چه زمانی و چرا انحرافات رخ می‌دهد – دانش حیاتی برای استراتژی‌های مداخله اولیه.
همانطور که سان خلاصه می‌کند، “سن مغز و شکاف‌های سنی مغز ابزاری ارزشمند برای مطالعه رشد عصبی در نوزادان و کودکان است.”
نتیجه‌گیری
این مطالعه بر پیچیدگی رشد مغز نوزادان و تعادل پیچیده بین رشد شناختی و عاطفی تأکید می‌کند. محققان با استفاده از مدل‌های پیشرفته سن مغز، راه را برای بینش عمیق‌تر در مورد چگونگی شکل‌گیری عوامل محیطی و بیولوژیکی در اوایل زندگی هموار می‌کنند. این یافته‌ها نویدبخش اصلاح مداخلات برای حمایت از نتایج رشدی سالم‌تر برای همه کودکان است.
اگر به خواندن کامل این مطلب علاقه‌مندید، روی لینک مقابل کلیک کنید: neuroscience news
