تغييرات مغزی در دوران نوجوانی با استفاده از مطالعات الکتروآنسفالوگرافی

دوران نوجواني، دوراني است که يک سري تغييرات ساختاري و کارکردي در مغز و ساختار عصبي رخ مي دهد. در همين ارتباط EEG شاخصي است که در اين دوران مي تواند تغييرات ساختاري در مغز را نشان دهد. فعاليت الکتريکي مغز که در قالب EEG نشان داده ميشود، محصول تجميع فعاليت پس سيناپسي نورون هاي پيراميداليا هرمی قشري است. يکي از مزيت هاي اوليه اين تکنولوژي، توانايي آن براي اندازه گيري تغييرات ديناميک در پردازش قشري در زمان واقعي آن است، چرا که امکان ارزيابي نوسانات واقعي در فعاليت مغز در مواجهه با انواع محرک ها در لحظات مختلف را، نشان مي دهد. منبع توليد اين امواج هنوز محل بحث هاي فراواني است، اما مشخص شده است که مدارهاي فعاليت متقابل تالاموکورتيکال با مداخله ساقه مغز و پيش مغز، در توليد و همزماني اين نوسانات نقش بارزي بر عهده دارند.
اعتقاد بر اين است که مغز انسان در حدود 12 سالگي به اندازه دوران بزرگسالي خود ميرسد، اما تغييرات ساختاري چندي در نوجواني رخ مي دهند که بسيار مهم هستند. يکي از يافته هاي تائيد شده در اين رابطه، کاهش متوالي در حجم ماده خاکستري مغز ميباشد که به نظر مي رسد با فرايند حذف سيناپس ها و نوروپيل هاي توام با آن مانند دندريت ها، اسپين ها، ترمينال هاي آکسوني و ... مرتبط باشد. تحقيقاتي که با استفاده از MRI انجام شده اند، نشان داده اند که حجم ماده خاکستري با افزايش سن کاهش يافته و در نوجواني، حجم آن تثبيت مي گردد. اين موضوع منجر به کاهش در توان مطلق EEG در طول دوران نوجواني مي شود. تحقيقات نشان دادهاند که نواحي از مغز که با کارکردهاي حسي و حرکتي درگير هستند، در مقايسه با نواحي لوب پاريتالی يا آهيانه، که در جهتيابي فضايي، زبان و توجه درگيرند، معمولا" زودتر يعنی درحدود 4 الي 8 سالگي به بلوغ مي رسند، در حالی که نواحی آهيانهای در حدود 11 الی 13 سالگی به بلوغ می رسند. نکته بسيار جالب تر اين است که مطالعات تصوير برداري نشان دادهاند که نواحي قدامي و فوقاني فرونتال، از نواحي هستند که ديرتر به رسش مي رسند (بين 12 تا 30 سالگي).
نتايج پژوهشی نشان میدهند که الگوهاي فعاليت EEG که در مطالعات مربوط به رسش و بلوغ مغزی مورد استفاده قرار می گيرند، به موازات کاهش ناحيه ای و موضعی در حجم ماده خاکستري رخ می دهند. اين مطالعات نشان می دهند که با افزايش سن نواحي خلفيتر، زودتر از نواحي قدامي به رسش دست مي يابند. جايگزينی فعاليت امواج آهسته تر (باند تتا) با فعاليت امواج سريع تر (باند آلفا)، ابتدا در نواحي اکسيپيتال يا پس سری رخ داده و بعدها به لوب فرونتال يا پيشانی مي رسد. در الگوی فعاليت الکتريکی مغزی در دوران نوجوانی، علي رغم کاهش کلي در ميزان فعاليت در اين دوران، نوعي فرونتاليزه شدن وجود دارد، به اين معنی که نواحي فرونتال براي تکاليفي که مستلزم کارکردهاي اجرايي هستند، در برگسالان بيش از کودکان فعال مي شوند.
تغيير ديگر قابل مشاهده در نوجواني، افزايش خطي حجم ماده سفيد در تمام نواحي مغزي مي باشد که اين افزايش، نشان دهنده افزايش در فرايند ميلينه شدن مغز ميباشد که بيانگر بخش مهمي از فرايند رسش نوروني است و ميتواند نشاني از افزايش اندازه آکسونها باشد. اين روند منجر به افزايش در ميزان ارتباطها و همچنين سرعت پردازش نوروني شده و اين موضوع باعث پيچيدهتر شدن شاخصهاي مربوطه مانند افزايش پيک نوسانات فرکانس، انسجام EEG و ... در نوار مغزي مي شود. افزايش در حجم ماده سفيد با افزايش در سرعت پردازشها و تواناييهاي شناختي همراه است.
مجموع يافته هاي حاصل از مطالعات مربوط به EEG در نوجواني، نشان دهنده کاهش توان کلي، کاهش در توان مطلق در تمامي باندها، به ويژه درباند امواج آهسته و توزيع مجدد توان نسبي متناسب با سن مي باشد. اين گونه تغييرات رشدي مي توانند از عوامل مختلفي ناشي شوند که از آن جمله مي توان به تغيير در تراکم و دنسيته نوروني، ضخامت قشري و تغييرات در سطوح نوروترانسميترها که کارکرد شناختي و ظرفيت هاي آنها را تحت تاثير قرار مي دهند، اشاره نمود. نکات جالب توجهی در دامنه امواج مغزی برحسب رشد سنی افراد مشاهده شده است مثلا " فعاليت ريتميک موج تتا در نواحي خلفي، که دامنه اي بين 4 تا 7 هرتز دارد و در کودکان مشاهده مي شود، پيش درآمد ريتم آلفا (8 تا 13 هرتز) در بزرگسالان می باشد و رسش موج آلفا تا سن 16 سالگي رخ نمي دهد.
شگفتانگيزتر اين که محيطهاي پرورشي و شرايط تربيتي و اقتصادي اجتماعي کودک، بر رشد و رسش نوروني و الگوهاي امواجEEG آنها تاثير گذار مي باشد. مثلا" تحقيقات نشان داده اند که کودکان در محيط هاي دچار فقر فرهنگي اقتصادي، رسش آهستهتر امواج الکتريکي و گاهي هيچ گونه ارتباطي بين سن و رسش پارامتر هاي امواج را نشان نداده اند، توام با اين که اين کودکان نوعي معلوليت هاي ذهني و مغزي را نيز نشان مي دهد. ميزان بالاي امواج باند تتا (امواج آهسته) با شرايط محيطي فقير توام مي باشد مثلا" موسسه زدگي اوليه. استرس هاي دوران کودکي مانند سو استفاده هاي جنسي و جسمي، تعارضات مداوم خانوادگي و شاهد تروما بودن، با رسش EEG اتيپيک توام مي باشد. اين يافته ها نشان مي دهند که استرسورهاي دوران کودکي به صورت کلي با تداخل در الگوي نرمال EEG و نابهنجاري هايي در سطح فعاليت مغزي توام مي باشد که مي تواند با شرايط و علائم باليني چندي همراه باشد. اين عوامل در دوران نوجواني از اهميت فوق العاده برخوردار هستند چرا که دوراني است که بالاترين آسيب پذيري به بيماري هاي رواني وجود دارد.