การสแกนสมองเผยให้เห็นการเชื่อมต่อที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อทารกเกิด

การได้เห็นสมองมนุษย์อย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนในขณะที่มันออกจากครรภ์และเข้าสู่โลกภายนอกเผยให้เห็นการเติบโตที่พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว

ภายในสองสามเดือนแรกของชีวิตทารกแรกเกิด จากการสแกนสมอง การไหลเข้าของข้อมูลทางประสาทสัมผัสอย่างกะทันหันจะกระตุ้นให้เกิดการเชื่อมต่อของระบบประสาทใหม่นับพันล้านรายการที่ไม่มีอยู่ในครรภ์

มีการศึกษาวิจัยก่อนหน้านี้ทารกในครรภ์และทารกแรกเกิดแยกกัน แต่การศึกษาใหม่นี้พิจารณาสมองของบุคคล 140 คนทั้งสองด้านของการเปลี่ยนแปลงการเกิด ชุดข้อมูลประกอบด้วยการสแกนก่อนคลอด 126 ครั้ง โดยเริ่มต้นประมาณ 6 เดือนหลังปฏิสนธิ และการสแกนหลังคลอด 58 ครั้ง ในช่วงประมาณสามเดือนหลังคลอด

"ด้วยชุดข้อมูลตามยาวที่ไม่ซ้ำใครนี้ ตอนนี้เรามีโอกาสตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของสมองตั้งแต่แรกเกิดเป็นครั้งแรก" Lanxin Ji นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยนิวยอร์ก (NYU) กล่าวกับ ScienceAlert

“น่าประหลาดใจที่ยังคงมีช่องว่างสำคัญในการทำความเข้าใจว่าสมองของมนุษย์เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในระหว่างช่วงการพัฒนาที่สำคัญนี้”

นักวิจัยหลัก Moriah Thomason จาก NYU เป็นผู้นำระดับโลกในด้านทารกในครรภ์การวิจัย และเธอได้สแกนสมองของแม่และลูกๆ มาหลายปีแล้ว การศึกษา MRI ของทารกในครรภ์อาจมีการบิดเบือนและการสูญเสียสัญญาณ และเนื่องจากนักวิจัยกำลังวัดระดับออกซิเจนในเลือดในสมอง นี่จึงอาจไม่ใช่ภาพที่สมบูรณ์แบบของเซลล์ประสาทที่สื่อสารทั้งหมดที่มีอยู่

อย่างไรก็ตาม นี่เป็นงานวิจัยขนาดใหญ่ชิ้นแรกที่พิจารณาว่าการพักผ่อนเป็นอย่างไรนายทำงานกิจกรรมของฉันอาจเปลี่ยนไปตลอดช่วงการเปลี่ยนผ่านการเกิด

“ผลลัพธ์ของเราชี้ให้เห็นว่าการคลอดบุตรไม่ได้เป็นเพียงความต่อเนื่องของการเจริญเติบโตของสมองก่อนคลอดเท่านั้น แต่ยังเป็นขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนซึ่งส่งผลต่อผลลัพธ์ด้านความรู้ความเข้าใจและพฤติกรรมในอนาคต” จี้อธิบาย

ในช่วงหลายสัปดาห์หลังคลอด แบบจำลองต่างๆ แสดงให้เห็นถึงการเชื่อมต่อของระบบประสาทที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งบ่งชี้ว่าสมองพยายามอย่างยิ่งที่จะประมวลผลและบูรณาการข้อมูลประเภทใหม่ๆ

แต่ไม่ใช่ว่าทุกภูมิภาคจะได้รับผลกระทบเหมือนกัน หลังจากออกจากครรภ์ เครือข่ายสมองบางส่วนจะเบ่งบานด้วยความซับซ้อนเป็นพิเศษ ทำให้เกิดการเชื่อมต่อประสาทใหม่ๆ มากมาย

นั่นเป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณใต้เยื่อหุ้มสมองดั้งเดิมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของศูนย์กลางที่เกี่ยวข้องกับการทำงานขั้นพื้นฐานของชีวิต เช่น การควบคุมการเคลื่อนไหว การหายใจ การกะพริบตา การสะดุ้ง และการย่อยอาหาร

บางส่วนของกลีบหน้าผากยังมีการเติบโตอย่างรวดเร็วหลังคลอด เช่นเดียวกับหลายๆ กลีบสะพานประสาท เช่นเดียวกับบริเวณเซ็นเซอร์รับความรู้สึกทวิภาคีซึ่งรวมข้อมูลทางประสาทสัมผัสเพื่อแจ้ง-

การค้นพบใหม่นี้สนับสนุนสมมติฐานที่ว่าในครรภ์ สมองของมนุษย์มีโครงข่ายประสาทเทียมพื้นฐาน ซึ่งยุ่งอยู่กับเรื่อง "ในท้องถิ่น" อย่างไรก็ตาม เมื่อเกิด กิจการท้องถิ่นเหล่านี้จะกลายเป็น 'ระดับโลก' โดยสื่อสารกับเครือข่ายที่ห่างไกลกว่าที่เคย

หลังจากการเติบโตที่เพิ่มขึ้นในช่วงแรกนี้ สมองของทารกแรกเกิดจะค่อยๆ ได้รับการจัดระเบียบใหม่ระหว่างเครือข่ายและเสริมสร้างความเข้มแข็งให้กับผู้อื่น ผลลัพธ์คือการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่-

การเกิดเป็นหนึ่งในเหตุการณ์ที่สำคัญที่สุดในชีวิตมนุษย์ และในขณะที่ความก้าวหน้าในการถ่ายภาพระบบประสาทยังคงดำเนินต่อไป นักวิทยาศาสตร์ก็เข้าใกล้การเฝ้าดูช่วงเวลานั้นในอวัยวะที่สำคัญที่สุดมากขึ้น

“งานนี้วางรากฐานสำหรับการทำงานในอนาคตเกี่ยวกับระยะเวลาการเจริญเติบโตของเครือข่ายการทำงานของสมองซึ่งครอบคลุมช่วงปริกำเนิด” จีบอกกับ ScienceAlert

"จากงานนี้ เราสามารถจินตนาการถึงการศึกษาเพิ่มเติมที่ตรวจสอบว่าปัจจัยต่างๆ เช่น เพศ การคลอดก่อนกำหนด และความทุกข์ยากก่อนคลอด มีปฏิสัมพันธ์กับจังหวะเวลาและรูปแบบการเติบโตของการพัฒนาเครือข่ายสมองของเด็กอย่างไร"

การศึกษาถูกตีพิมพ์ในชีววิทยาของ PLOS-