Dzięki badaniom przeprowadzonym przez naukowców z University of Delaware, wewnętrzne funkcjonowanie nastoletniego mózgu stało się bardziej jasne. Dowiedziono, że niektóre obszary mózgowia grupy badawczej były albo znacznie sztywniejsze, albo bardziej miękkie, niż u osób dorosłych. Badanie to dostarczyło pierwszej szczegółowej charakterystyki lepkosprężystości mózgu nastolatków oraz danych wyjściowych niezbędnych do zastosowania w badaniu rozwoju i patofizjologii. Wyniki tego doświadczenia można ostatecznie wykorzystać do oceny rozwoju, ryzykownych zachowań i innych ważnych problemów poznawczych, a także zaburzeń psychicznych występujących u młodych osób.
“Prawdopodobnie słyszałeś, jak ktoś mówił, że dzieci chłoną jak gąbki – i ta analogia jest naprawdę słuszna. Mózg młodego organizmu jest miękki jak nowa gąbka, podczas gdy mózg osoby dorosłej jest sztywny jak gąbka, która została już wyciśnięta.” – Curtis Johnson, współautor badania
Właściwości mechaniczne mózgu pozwalają określić wiele aspektów, których nie da się dostrzec w inny sposób, np. występujące w nim określone patologiczne zmiany neurodegeneracyjne. Na miękkość lub rozciągliwość tkanki mózgowej może mieć wpływ wiek lub choroby neurologiczne. Cechy te mają również związek ze zdolnością do wykonywania konkretnych zadań i pozwalają określić zdolność myślenia.
Dotychczas wielu naukowców zajmowało się badaniami nad funkcjonowaniem mózgu osób dorosłych, starszych i dzieci, ale wciąż brakowało dokładnych danych dotyczących mózgowia nastolatków. Stanowiło to problem, ponieważ osoby w tej grupie wiekowej mogą również doświadczać szeregu poważnych zaburzeń neurologicznych, takich jak stwardnienie rozsiane czy epilepsja. Aby dogłębnie poznać mechanizm działania mózgu tych młodych osób, przeprowadzono badanie, w którym wzięło udział 40 zdrowych, praworęcznych nastolatków (19 chłopców i 21 dziewczynek) w przedziale wiekowym od 12 do 14 lat, nie wykazujących żadnych odchyleń w zakresie funkcji poznawczych. Grupą porównawczą stanowiło dwudziestu (również zdrowych) mężczyzn w grupie wiekowej 18-33 lat.
Do obrazowania mózgu użyto elastografii rezonansu magnetycznego (MRE – magnetic resonance elastography), który jest rodzajem zwykłego rezonansu (MRI – magnetic resonance imaging) połączonego dodatkowo z falami wibracyjnymi, co wykorzystuje się do mechanicznego odwzorowania właściwości mózgu. Skanowanie zostało wykonane w czasie 6 minut. Następnie wykorzystano odpowiednie matematyczne algorytmy do określenia właściwości tkanek, na podstawie danych zebranych podczas skanowania. Odkryto, że zewnętrzne obszary mózgu nastolatków, w tym płaty skroniowe i ciemieniowe, były bardziej miękkie (w porównaniu do tych samych elementów w mózgowiu dorosłych). Co więcej, podkorowe struktury istoty szarej, część podstawna kresomózgowia (jądro ogoniaste) i część jądra soczewkowatego (skorupa), były znacznie sztywniejsze u nastolatków, a hipokamp i ciało migdałowate – bardziej miękkie niż wszystkie inne struktury podkorowe.
“Być może, gdy się starzejemy, sztywność tkanki mózgowej rozprzestrzenia się na zewnątrz.” – Curtis Johnson, współautor badania
Etap, w którym struktura mózgu zmniejsza swoją elastyczność, jest bardzo ważny dla rozwoju pamięci, inteligencji, podejmowania decyzji, występowania ryzykownych zachowań, jak również wielu zaburzeń psychicznych. Dane z tych badań mogą zostać wykorzystane do opracowania norm, które pozwolą wypracować schemat wdrażania leczenia, podczas diagnozowania nastolatków pod kątem opóźnień rozwojowych, zaburzeń w psychice i zachowaniu. Ponadto są to bardzo ważne informacje z punktu widzenia projektowania sprzętu ochronnego głowy (np. kaski rowerowe) dla tej grupy wiekowej. Pomoże to zmniejszyć ryzyko uszkodzeń określonych obszarów mózgu.
