П’ять етапів розвитку мозку: що означають точки 9, 32, 66 і 83 роки

У листопаді 2025 року дослідники описали п’ять періодів розвитку структурних мереж мозку. Межами між ними стали приблизно 9, 32, 66 і 83 роки. Невдовзі результат з’явився в медіа у значно простішому формулюванні. Видання РБК-Україна опублікувало матеріал із заголовком “Підлітковий вік триває до 32 років”, а ТСН написало: “Мозок стає дорослим лише до 32 років”.

Такі заголовки створюють враження, ніби науковці перенесли біологічну межу дорослості на 32 роки. Дослідження відповідало на інше питання: як із віком змінюється математичний опис зв’язків між ділянками мозку. Автори не визначали психологічну зрілість, інтелектуальний пік або найкращий вік для навчання [1].

Числа 9, 32, 66 і 83 позначають приблизні повороти усередненої траєкторії мозкових мереж. Це не універсальні біологічні межі для кожної людини.

Що досліджували науковці

Спочатку автори опрацювали 4216 дифузійних МРТ-сканувань із дев’яти наборів даних. У вибірці були люди від новонароджених до 90-річних. Після відбору до основного аналізу ввійшли дані 3802 учасників [1].

Автори назвали цю групу нейротиповою. У цьому дослідженні термін означав, що до основного аналізу не включали людей, яких у вихідних наборах віднесли до груп з особливостями нейророзвитку. Наприклад, один із наборів містив спеціалізовану вибірку нейровідмінних дітей. З нього використали лише дані контрольної групи [1].

Дифузійна МРТ реєструє особливості руху молекул води в тканинах. За цими даними можна реконструювати ймовірні напрямки пучків білої речовини, що сполучають різні частини мозку. Метод не показує окремі нейрони та не дає буквальної фотографії всіх нервових волокон. Результат залежить від моделі обробки й потребує обережної інтерпретації [2].

Для аналізу кожен мозок представили як граф. У математиці цим словом називають схему з точок і ліній між ними, а не звичний графік із двома осями. Таку схему можна порівняти з картою метро: станціями стали ділянки мозку, а лініями між ними — реконструйовані шляхи білої речовини. Далі науковці оцінили кілька характеристик цієї мережі [1]:

• інтеграцію — скільки проміжних вузлів потрібно пройти, щоб дістатися від однієї віддаленої ділянки до іншої;
• сегрегацію — наскільки виразно вузли утворюють локальні групи з тісними зв’язками всередині;
• центральність — які вузли проходять через більшу кількість маршрутів або займають важливе місце в мережі.

Це характеристики схеми зв’язків, а не оцінки якості роботи мозку. Висока інтеграція означає, що між віддаленими вузлами в моделі пролягають коротші маршрути. Вона не вимірює інтелект. Більша сегрегація показує виразніший поділ мережі на локальні групи, але нічого не говорить про професійну спеціалізацію або здатність людини навчатися. Для таких висновків дослідникам довелося б окремо оцінювати мислення, пам’ять, поведінку та повсякденне функціонування.

Як із тисяч сканувань отримали чотири числа

Дані надходили з різних дослідницьких центрів і МРТ-сканерів. Автори привели їх до спільного формату, поділили кожне зображення мозку на однакові анатомічні ділянки та статистично зменшили технічні відмінності між наборами. У кожній мережі вони також залишили однакову частку найвиразніших зв’язків. Інакше мережа з більшою загальною кількістю зв’язків могла б здаватися більш інтегрованою лише через різницю в щільності [1].

Після цього науковці змоделювали, як мережеві показники в середньому пов’язані з віком. Вони аналізували одразу багато характеристик, які частково змінювалися разом. Метод UMAP допоміг стиснути цю складну сукупність даних до простішої карти, на якій можна було простежити загальний напрям вікових змін.

Результат можна уявити як маршрут на карті. Кожна його ділянка показує напрям усереднених вікових змін. Місце, де лінія помітно повертає, дослідники позначали як поворотну точку. Вони побудували 968 варіантів UMAP із різними параметрами та перевірили, біля якого віку такі повороти повторювалися найчастіше. Найпомітніші скупчення виникли приблизно біля 9, 32, 66 і 83 років [1].

Ці числа отримані з форми статистичної траєкторії. Дослідники не побачили чотири однакові стрибки на кожному окремому скануванні.

Що означають п’ять періодів

Автори назвали проміжки між поворотними точками епохами топологічного розвитку. Йдеться про періоди, у яких усереднена структура мозкової мережі змінювалася в подібному напрямі [1].

Період	Що показала модель	Яких висновків не можна робити
Від народження до приблизно 9 років	Глобальна інтеграція зменшувалася, локальна сегрегація зростала, а центральність залишалася відносно стабільною.	Що дитячий мозок стає менш ефективним або що ці показники визначають здатність дитини вчитися.
Приблизно від 9 до 32 років	Інтеграція мережі зростала, а показники сегрегації та центральності змінювалися складніше. Біля 32 років траєкторія змінилася найвиразніше.	Що психологічна підлітковість триває до 32 років або що до цього віку людина не є дорослою.
Приблизно від 32 до 66 років	Інтеграція поступово зменшувалася, більшість показників сегрегації зростали, а зміни центральності були невеликими.	Що люди цього віку автоматично стають емоційно стійкішими, професійнішими або менш здатними навчатися.
Приблизно від 66 до 83 років	Із віком були пов’язані лише чотири з досліджених мережевих показників. Найпомітнішою стала зміна модульності.	Що у 66 років мозок раптово починає руйнуватися або що ця дата є початком старості для всіх.
Приблизно від 83 до 90 років	Значущий зв’язок із віком зберігся лише для одного показника центральності.	Що мозок переходить до роботи через кілька “опорних вузлів”: учасників цього віку було замало для впевненого опису загальної закономірності.

Перший рядок таблиці може виглядати парадоксально: інтеграція зменшувалася саме в період швидкого розвитку. Якщо повернутися до прикладу з метро, маршрут між віддаленими станціями міг потребувати більше пересадок, тоді як окремі групи сусідніх станцій ставали тісніше пов’язаними між собою. Це зміна способу організації мережі. Вона не означає, що мозок дитини розвивається гірше або втрачає “потужність” [1].

Чи означає це, що підлітковість триває до 32 років

Автори назвали період від 9 до 32 років “підлітковою топологічною траєкторією”. Саме ця назва стала основою медійного твердження про “підлітковий мозок до 32 років”. Завершення періоду збіглося з найвиразнішим поворотом у моделі: до цього інтеграція мережі в середньому зростала, а після почала зменшуватися [1].

Термін описує подібність напрямку змін у структурних мережах. Він не встановлює нову межу психологічної, соціальної чи юридичної дорослості. У самій публікації автори наголошують, що перехід до дорослого життя залежить також від культури, історичного періоду та соціальних умов [1].

Дослідження не оцінювало самостійність, відповідальність, емоційну регуляцію або здатність ухвалювати рішення. Тому фраза “мозок залишається підлітковим до 32 років” змішує результат про топологію зв’язків із набагато ширшим поняттям дорослішання.

Чому точки не можна переносити на кожну людину

Є кілька причин читати числа як приблизні орієнтири моделі.

Дослідження було поперечним

Поперечне дослідження порівнює різних людей різного віку замість того, щоб багато разів обстежувати тих самих учасників. У цій роботі сканування немовляти, 30-річної та 70-річної людини належали різним людям. Науковці не сканували тих самих учасників протягом десятиліть.

Такий дизайн дозволяє побачити середні відмінності між віковими групами. Однак він не показує, чи проходить мозок кожної людини через однакові повороти саме в 9, 32, 66 і 83 роки [1].

Результат залежав від аналітичних рішень

Сканування зробили в різних дослідницьких центрах, на різному обладнанні та за різними протоколами. Це схоже на спробу порівняти фотографії, зроблені дев’ятьма камерами з різними налаштуваннями: частина відмінностей може походити від техніки, а не від об’єкта зйомки. Тому автори статистично коригували технічні відмінності між наборами. Цей процес називають гармонізацією.

Потім численні мережеві показники стискали до простішої карти за допомогою UMAP і проводили через вікові дані лінію загальної траєкторії. Дослідники перевірили сотні варіантів налаштувань, і точки біля 9, 32, 66 та 83 років повторювалися. Однак їхнє точне розташування частково залежало від способу обробки даних і побудови лінії. Тому ці числа потрібно читати як приблизні межі статистичної моделі [1].

Даних для старших вікових груп було менше

До періоду 83–90 років увійшли 93 учасники. Статистична потужність цього аналізу була найнижчою серед п’яти періодів. Саме тому точка 83 роки потребує більшої обережності, ніж може здатися з рівноправного переліку чотирьох чисел [1].

Вибірка не описує все населення

Основний аналіз охоплював нейротипових учасників із переважно британських та американських наборів даних. Автори не проводили повний окремий аналіз поворотних точок для чоловіків і жінок через обмеження розміру вибірки. Старші учасники, які змогли пройти відбір і МРТ, могли також бути здоровішими за середню людину свого віку [1].

Чого дослідження не говорить про повсякденне життя

За цими даними не можна визначити:

• у якому віці конкретна людина найкраще вчиться;
• коли настає пік інтелекту або творчості;
• чому змінюється характер чи емоційна стійкість;
• коли потрібно змінювати професію або спосіб навчання;
• чи почав мозок окремої людини “старіти”;
• якими вправами можна вплинути на одну з поворотних точок.

Дослідники не перевіряли ці результати. Перехід від мережевого показника до життєвої поради потребував би окремих досліджень, у яких одночасно вимірювали б топологію мозку, відповідну здібність і її зміну в часі.

Цей приклад показує, як точний науковий результат може стати значно ширшим медійним висновком. Докладніше про перевірку таких переходів йдеться у статті “Наука проти псевдонауки”.

Малюнок: Сканування мозку новонародженої дитини з візуалізацією інформації, отриманої на основі дифузійно-зважених даних, отриманих в рамках проекту «Розвиток конектома людини», що показує напрямок різних нервових волокон.

Що дослідження справді додає

Робота показала, що структурна організація мозкових мереж змінюється протягом життя нерівномірно. Одні її характеристики змінюються майже лінійно, інші проходять через підйоми, спади й зміни напрямку. Аналіз кількох показників разом дозволив запропонувати п’ять широких періодів топологічного розвитку [1].

Чотири поворотні точки не були однаково виразними. Найсильніше модель змінювала напрям приблизно біля 32 років: кілька мережевих показників, які до цього зростали або зменшувалися, після цієї точки починали рухатися у протилежний бік. Це робить 32 роки помітною межею статистичної траєкторії, але не межею дорослості [1].

Точка біля 66 років мала інший характер. Окремі мережеві показники не почали рухатися у протилежному напрямі, але змінилося їхнє поєднання і те, яка характеристика найкраще допомагала моделі розрізняти вік. Це математична зміна в загальній картині, а не зафіксований початок погіршення. Тому твердження, що “у 66 років починається старіння мозку”, значно ширше за отриманий результат [1].

Після 83 років автори виявили ще одну зміну, але ця частина аналізу спиралася лише на 93 учасників і мала найнижчу статистичну потужність. Даних вистачило, щоб позначити можливу поворотну точку, але не для такого ж детального й упевненого опису, як у молодших вікових періодах [1].

Це корисна модель для подальших досліджень розвитку мозку. Її надійність мають перевірити на інших вибірках, за допомогою інших способів аналізу та, особливо, в тривалих дослідженнях, які повторно сканують тих самих людей.

Практичний висновок

У день дев’ятого, тридцять другого, шістдесят шостого або вісімдесят третього народження мозок не перемикається в новий режим. Ці числа описують приблизні місця повороту усередненої статистичної траєкторії. Вони допомагають досліджувати розвиток мозкових мереж, але нічого не визначають наперед для окремої людини.

Поради щодо навчання або підтримання когнітивного здоров’я потрібно будувати на дослідженнях самих цих результатів, а не виводити з форми графіка мозкової мережі. Перевірені напрями підтримання здоров’я мозку окремо розглянуто у статті “Як зберегти ясність розуму”.

Матеріал має загальний інформаційний характер і не використовується для оцінювання розвитку або стану мозку конкретної людини.

Джерела

[1] Mousley, A., Bethlehem, R. A. I., Yeh, F. C., & Astle, D. E. (2025). Topological turning points across the human lifespan. Nature Communications, 16, 10055. DOI: 10.1038/s41467-025-65974-8.

[2] Jones, D. K., Knösche, T. R., & Turner, R. (2013). White matter integrity, fiber count, and other fallacies: The do’s and don’ts of diffusion MRI. NeuroImage, 73, 239–254. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2012.06.081.