Как складывается мозг младенца? Углубление борозд связано с изменением ширины, толщины, кривизны и микроструктуры борозд

Как у младенцев появляются складки

С момента рождения мозг малыша быстро перестраивается. Одно из наиболее заметных изменений — как гладкая на первый взгляд поверхность покрывается всё более глубокими и сложными складками. Эти складки — не просто морщины: они позволяют разместить больше мозговой ткани в черепе и тесно связаны с появлением мышления, зрения, движения и социальных навыков. В этом исследовании ставится простой, но фундаментальный вопрос: в течение первого года жизни как именно углубляются эти борозды и какие изменения в ткани мозга сопровождают этот процесс?

Скрытый ландшафт внутри мозга младенца

Глубокие желобки мозга, называемые бороздами, отделяют приподнятые гребни — извилины. Многие борозды уже формируются до рождения, но после появления на свет они продолжают существенно изменяться. Исследователи использовали безопасные неинвазивные МРТ-сканирования 43 доношенных младенцев, некоторых сканировали более одного раза между рождением и 12 месяцами, всего проведено 79 сессий. Они сосредоточились на 15 длинных, чётко выраженных бороздах по всему мозгу — областях, участвующих в зрении, осязании, движении, языке и высших когнитивных функциях. Отслеживая одни и те же желобки с течением времени, учёные могли измерять, как меняется их форма и лежащая под ними ткань в первый год жизни.

Ранние и поздние борозды

Не все борозды мозга развиваются по одному графику. Одни формируются рано во время беременности, другие появляются позже. Команда обнаружила поразительную закономерность: борозды, возникающие раньше в утробе, при рождении уже глубже, но затем мало меняются. Поздно появляющиеся борозды, напротив, у новорождённых довольно мелкие, но затем быстро углубляются в течение первого года. В целом средняя глубина борозд увеличилась примерно на 21 процент, особенно в первые шесть месяцев. Это указывает на то, что расписание складкообразования задаётся рано, но разные борозды проходят свои «приливы роста» в разное время после рождения.

Увеличение в ширину, утолщение и снижение кривизны

Исследование занималось не только измерением глубины. Учёные также оценивали, как меняется ширина каждой борозды (её размах), насколько утолщается прилегающая кора, насколько круто она изогнута и насколько плотной становится ткань внутри. В течение первого года борозды расширялись примерно на 42 процента, а кора вокруг них утолщалась примерно на 21 процент. Одновременно складки становились менее резко изогнутыми — более открытыми и менее заострёнными. Однако эти изменения не просто повторяли хронологию формирования борозд во внутриутробном периоде. Вместо этого борозды, которые были уже толстыми при рождении, изменялись меньше, тогда как более тонкие утолщались сильнее, каждая по своему ритму.

Внутри ткани: создание более плотного вещества мозга

С помощью специальной МРТ-метрики R1, которая отражает плотность и содержание миелина в ткани мозга, исследователи показали, что серое вещество внутри борозд становится примерно на треть плотнее в первый год. Этот микроструктурный рост также не следовал единому глобальному шаблону: разные борозды демонстрировали разные скорости изменения ткани. Когда учёные объединили все показатели — размах, толщину, кривизну и плотность ткани — они обнаружили, что глубину можно предсказать как взвешенную комбинацию этих факторов, причём точный «рецепт» варьируется от одной борозды к другой. Иными словами, единственного «регулятора» складкообразования нет; несколько физических и биологических процессов работают вместе.

Приближаемся: почему важны самые глубокие точки

Внутри каждой борозды выделялась самая глубокая линия посередине — фондус. Локальный анализ показал, что более глубокие точки вдоль борозды, как правило, имеют более острую кривизну, более плотную ткань и немного более тонкую кору по сравнению с прилегающими стенками. Эти тонкие отличия позволяют предположить, что фондусы могут быть особыми зонами, где сходятся рост ткани, механические силы и будущие функции мозга. Предыдущие исследования связывали такие глубокие области с ключевыми способностями, например движениями руки, языком и распознаванием лиц или мест, что даёт основание полагать, что физическая форма этих складок помогает организовать распределение ментальных функций.

Что это значит для раннего здоровья мозга

Для неспециалиста главный вывод заключается в том, что складкообразование у младенцев одновременно упорядочено и разнообразно. Некоторые борозды созревают рано и мало меняются; другие продолжают перестраиваться в течение первого года. Глубина тесно связана с тем, насколько широки борозды, насколько толстая и изогнута кора и насколько плотно упакована её ткань. Подробная картография этих нормальных траекторий предоставляет эталон для здорового развития мозга. Поскольку необычные паттерны глубины борозд связывали с такими состояниями, как аутизм, синдром Дауна и депрессия, такие ориентиры в будущем могут помочь врачам обнаруживать ранние отклонения и понимать, как физическая архитектура мозга младенца поддерживает появление мышления, восприятия и поведения.

Цитирование: Tung, S.S., Yan, X., Fascendini, B. et al. How do infant brains fold? Sulcal deepening is linked to development of sulcal span, thickness, curvature, and microstructure. Commun Biol 9, 258 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09536-8

Ключевые слова: развитие мозга младенца, складывание коры, глубина борозд, МРТ мозга, нейроразвитые нарушения