Funcționalitatea ierarhică a neocortexului uman pe parcursul vieții

Conform nature.com, o rețea extinsă de conectivitate funcțională între regiunile creierului organizează neocortexul uman, corelând topografia creierului cu textura cogniției. În adulți, există trei axe dominante care conectează zonele senzoriale primare la ariile de asociere transmodale.

👉 Descrierea axelor funcționale ale neocortexului

Aceste axe sunt: axa senzorial–asociație, axa vizual–somatosenzory și axa de modulare–reprezentare. Acestea trec, respectiv, de la zonele senzoriale primare la cele de asociere transmodale, de la sistemele vizuale la cele centrate pe corp și de la rețelele de control și atenție la zonele de mod default și cele senzoriale. Acești gradienti oferă o descriere compactă a ierarhiilor corticale la scară largă care subliniază diverse moduri de procesare a informației.

Cu toate acestea, modul în care acești gradienti și corelările lor biologice și cognitive la diferite scale evoluează pe parcursul vieții rămâne necunoscut. În acest studiu, stabilim un referențial normativ continuu al organizării funcționale de la naștere până la 100 de ani, dezvăluind traiectorii de dezvoltare complexe și nonliniare.

👉 Evoluția arhitecturii funcționale pe parcursul vieții

Arhitectura gradientului este ancorată de sistemele senzoriale primare în copilărie, se diferențiază de-a lungul axelor de asociere și control în timpul copilăriei și adolescenței și se dediferențiază treptat în timpul îmbătrânirii. Importanța acestei arhitecturi funcționale este susținută de biologie și comportament: metricile gradientului prezic performanța cognitivă pe parcursul dezvoltării; asocierea structură-funcție variază în funcție de axă și vârstă; și semnăturile transcriptomice distincte sunt cele mai puternice la începutul vieții și se diminuează odată cu vârsta, ceea ce este în concordanță cu un schelet genetic tranzitoriu pentru arhitectura gradientului.

Gradientii noștri pe parcursul vieții unifică diverse cercetări asupra conectivității cerebrale în dezvoltare și oferă un referențial multimodal comun pentru studii viitoare.