طور العلماء أول أطلس يحدد أنماط التواصل المحددة، أو "الدردشة"، بين مناطق مختلفة من الدماغ ويظهر كيف تتطور هذه الأنماط عبر العمر البشري بالكامل. الأطلس الشامل يعتمد على مسحات دماغية من ما يقرب من 3600 شخص، تتراوح أعمارهم من الرضع الذين لا تتجاوز أعمارهم بضعة أيام إلى الأفراد الذين تزيد أعمارهم عن 100 عام. يركز على الاتصال الوظيفي - الدرجة التي تنسق بها مناطق الدماغ المنفصلة نشاطها. تكشف البيانات أنه في البالغين الشباب، ترتبط أنماط الاتصال معينة ارتباطًا وثيقًا بالأداء المعرفي. يمكن أن تكون هذه الموارد ذات قيمة لفهم متى تبدأ الاضطرابات التنموية والأمراض التنكسية العصبية في الظهور، كما يقول يعقوب سيدليز، عالم الأعصاب في جامعة بنسلفانيا الذي لم يشارك في البحث. "هذه مساهمة مهمة في هذا المجال"، أضاف. تم نشر الدراسة اليوم في مجلة Nature. كيف يتم تنظيم الدماغ الدماغ هو عضو نشط للغاية و"صاخب". غالبًا ما تنشط مناطق الدماغ البعيدة في نفس الوقت، مما يشير إلى أنها تعمل معًا لدعم نفس الوظائف. تعتبر هذه المناطق متصلة وظيفيًا، حتى لو كانت بعيدة جسديًا. لتحليل هذا التنظيم، يرسم الباحثون مناطق الدماغ على طول "محاور" وظيفية بناءً على أنماط الاتصال الخاصة بها مع بقية الدماغ، كما يوضح المؤلف المشارك باتريك تايلور، عالم الكمبيوتر وعالم الأعصاب في جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل. هناك ثلاثة محاور وظيفية رئيسية. مثال مهم هو محور الحواس إلى الارتباط، الذي يمتد من المناطق المعنية بشكل أساسي في معالجة المعلومات الحسية الأساسية إلى المناطق المخصصة للوظائف المعرفية العليا، مثل دمج المعلومات في أفكار معقدة. تشترك مناطق الدماغ في كل نقطة على طول هذا المحور في ملفات تعريف اتصال مشابهة. في أحد الأطراف توجد مناطق تركز على الحواس تتصل بشكل رئيسي بمناطق حسية أخرى. في الطرف الآخر توجد مناطق معنية بمعالجة المعلومات المتقدمة التي ترتبط بمجموعة واسعة من الشبكات الدماغية. في المنتصف توجد مناطق انتقالية تربط معالجة الحواس بالتفكير الأكثر تجريدًا. على الرغم من أن العلماء درسوا تطور الدماغ لفترة طويلة، إلا أن إنشاء خريطة كاملة للاتصال الوظيفي عبر كامل العمر البشري كان تحديًا. تم نشر مخطط نمو للأنسجة الدماغية في عام 2022، لكن رسم الاتصالات الوظيفية أثبت أنه أكثر صعوبة. كانت الدراسات السابقة قد فحصت التغيرات خلال مراحل حياة معينة، لكن لم تتبع أي منها تطور وتطور جميع المحاور الوظيفية الثلاثة الرئيسية من الولادة حتى الشيخوخة. النتائج الرئيسية عبر مراحل الحياة حلل الفريق مسحات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) من 3556 فردًا تتراوح أعمارهم بين 16 يومًا و100 عام. لاحظوا أن كل محور وظيفي يتبع مسار تطوري مميز خاص به. على سبيل المثال، يصبح التباين بين طرفي محور الحواس إلى الارتباط أكثر وضوحًا خلال الطفولة والمراهقة، حيث يصل إلى ذروته حوالي سن 19. تساعد هذه التمايز المتزايد في توجيه الدماغ نحو تنظيم أكثر نضجًا يشبه البالغين. وجد الباحثون أيضًا أن البالغين الشباب الذين يتطابق محورهم الحسي إلى الارتباط بشكل وثيق مع نمط السكان النموذجي يميلون إلى تحقيق أداء معرفي أفضل، وسرعة معالجة أسرع، وذاكرة أقوى من أولئك الذين كانت أنماطهم تنحرف أكثر عن المتوسط. كان محور مختلف يتعلق بالتحكم المعرفي والتمثيلات الذهنية مرتبطًا بالتطور المبكر للمهارات الحركية، مما يشير إلى أن أنماط وظيفية مختلفة تصبح ذات صلة خاصة في مراحل مختلفة من الحياة. بينما يعد هذا الأطلس الوظيفي للدماغ خطوة أولى حاسمة نحو فهم كيفية ارتباط الشبكات الدماغية ببعضها البعض عبر العمر، إلا أنه لا يزال لا يلتقط التباينات الفردية في الاتصال، كما يشير ماكسويل إليوت، عالم النفس السريري في جامعة مينيسوتا. يخطط الفريق الآن للتحقيق في الديناميات الأساسية التي تشكل هذه الأنماط الوظيفية واستكشاف كيف تختلف عبر السكان المتنوعين. "هناك الكثير لفك شفرته"، يقول تايلور.