脳の加齢による変化

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As the most complex organ in your body, your brain changes radically throughout your life. Starting from before birth an...

脳は最も重要な器官の一つで、数十億もの神経細胞の集まりであり、体の司令塔みたいなもんですわ。人生を通じて体が劇的に変化していくように、頭の中の最も複雑な器官も絶え間なく変化し続けていくんです。受胎前から働き始めて、死亡宣告後でさえ活動を続ける、これが脳のライフサイクルなんです。
脳の形成は受精から約2週間後に始まりまんねん。発達中の胚の片側で細胞が厚くなって、神経板と呼ばれるものを形成するんです。4週目頃になると、この神経板が折りたたまれてチューブ状になり、最終的に神経系を形成していきます。神経管が閉じてからは、毎分数百個もの神経細胞（ニューロン）が増殖していきまんねん。
赤ちゃんが生まれた時の脳には、約1,000億個のニューロンがあって、これは大人よりも多いんですわ。これは赤ちゃんが健康な脳を発達させるための最善のチャンスを得られるようにするためです。余分なニューロンは成人するまでに淘汰されていきます。
ただし、生まれたての赤ちゃんにはシナプスがあまりありません。シナプスというのは、ニューロン間で電気信号がやり取りされる接点で、これによってニューロンの働きが変化するんです。一部のニューロンはミエリンという脂肪性の物質で絶縁されます。このミエリンで覆われたニューロンは白質と呼ばれ、脳の各領域間で情報をより速く伝達できるようになり、より複雑な処理が可能になるんです。
生まれた時のニューロン1個あたりのシナプス数は平均2,500個ですけど、生後数年の間に約15,000個まで増えていきます。ニューロンが成熟して新しいシナプスを形成する速度が速いことが、子どもが言語や楽器の習得を容易にできる理由の一つかもしれませんな。また、この時期の子どもの経験が発達に長期的な影響を与える理由でもあるんです。
3歳から10歳くらいまでの間、脳は必要のなくなった接続を取り除いていきます。神経科学者らは以前、全てのシナプスが一定の固定レベルで働いていると考えていましたが、今では使用状況に応じてシナプスが強化されたり弱化されたりすることが分かっています。これは神経可塑性として知られており、本質的には経験を積み、新しい情報を吸収することで脳が効率的になるための仕組みなんです。
10代になる頃には脳の成長は止まりますが、発達は続きます。出生時に始まるニューロンの絶縁化は長年にわたって続きます。これは脳の後ろから前に向かって進んでいくため、脳の異なる部分が異なる速度で発達していくんです。腹側線条体のような報酬に関連する領域は、自制心や合理性に関連する前頭前皮質よりも早く発達します。
また、10代の若者は感情をコントロールする辺縁系にも大きな変化が起こります。これが、10代の若者が大人よりも気分の浮き沈みを経験しやすい理由かもしれませんな。神経科学者らは、感情を司る部分と理性的な部分の発達の違いが、10代の若者が大人と比べてリスクを取りやすかったり、依存症になりやすかったりする理由ではないかと考えています。
思春期には、自己評価に関連する脳の部分である腹内側前頭前皮質の活動も活発になります。この変化によって、10代の若者は社会的な交流の理解や友情を築く能力が向上しますが、同時に社会不安にもなりやすくなる可能性があります。
思春期以降も脳は発達を続け、前頭前皮質の脳組織が感情と運動の中枢をつなぐ接続を増やしていきます。脳は30代で完全な発達を遂げ、白質は40歳頃に最大量に達します。でも、そこからずっと下り坂というわけやありませんで。
年を重ねるにつれて、可塑性によって脳は変化と適応を続けることができます。研究によると、高齢者は短期記憶に左脳半球だけでなく、両側の脳を使う傾向が強いことが分かっています。また、中年期の脳はネガティブなものを最小限に抑える術を学んでいます。
科学者らは、扁桃体（感情を扱う脳の部分）が、若い人々はポジティブな画像もネガティブな画像も両方に反応するのに対して、高齢者はネガティブな画像にはあまり反応しないことを発見しました。これは、年を重ねるにつれて回復力が高まるからかもしれません。困難な状況に対処してきた何十年もの経験が、似たような状況に遭遇した時に使える神経経路を活性化させるんです。
更年期を経験する人々では、エストロゲンの量の変化が脳のエネルギー消費に影響を与え、ホットフラッシュや気分の浮き沈みといった症状を引き起こします。白質の量も減少し、回復することはありませんが、更年期後の人々は更年期を経験しない人々と比べて、一部の脳領域間の構造的な連結性が高くなることが分かっています。これは、それらの領域間の接続がより効率的になる可能性があることを意味しています。
脳の機能が低下し始める時期は遺伝子によって異なりますが、全体的に見ると、研究では30代から40代に緩やかな低下が始まり、60代から70代に加速することが示されています。
高齢期に入ると、脳の外層である大脳皮質が薄くなります。これは特に、記憶、感情、空間認識に重要な前頭葉と海馬で顕著です。白質は縮小し、ドーパミンやセロトニンといった化学伝達物質の産生が減少し、認知処理が遅くなります。
つい最近まで、神経科学者らは死亡時に脳に何が起こるのか分かっていませんでした。しかし、偶然にも医師らが心臓発作で亡くなった患者の脳波を記録していた際に、集中、夢見、記憶の検索といった高次認知機能に関わる特定の脳波帯に変化が見られることを発見しました。これは、死の直前に脳が重要な人生の出来事を思い出す可能性があることを示唆しており、臨死体験で人生が走馬灯のように蘇ったと報告する人々の経験を説明できるかもしれません。
そして、死亡しても脳は働きを止めません。研究によると、心臓が停止してから数分間は脳活動が継続する可能性があることが分かっています。