Американские исследователи выявили особенности структуры и функциональных связей головного мозга, связанные с повышенной тревожностью у подростков. Проанализировав данные почти 3500 детей, учёные обнаружили изменения в нейронных сетях, объединяющих мозжечок, миндалевидное тело и таламус. Эти структуры участвуют в эмоциональной регуляции, обработке информации и управлении поведением. Кроме того, повышенная тревожность оказалась связана с менее успешным выполнением заданий на пространственное мышление. Авторы предполагают, что полученные результаты могут стать основой для разработки более точных методов ранней диагностики и персонализированного лечения тревожных расстройств.
Исследование провели специалисты Бостонской детской больницы (Boston Children’s Hospital) в США. Результаты опубликованы в октябре 2026 года в научном журнале Imaging Neuroscience.
Почему подростковый возраст особенно важен для психического здоровья
Подростковый возраст сопровождается интенсивным развитием головного мозга.
В этот период продолжается формирование нейронных сетей, которые обеспечивают эмоциональную регуляцию, принятие решений, социальное взаимодействие и контроль поведения.
Одновременно происходят значительные гормональные и психологические изменения, повышаются требования к самостоятельности, усложняются социальные отношения.
Именно в подростковом возрасте нередко впервые проявляются тревожные, депрессивные и другие психические расстройства.
По оценкам исследователей, с тревожными расстройствами в определённый период жизни сталкиваются более 30% подростков в США.
К распространённым вариантам относятся генерализованное тревожное расстройство, сопровождающееся чрезмерным и трудно контролируемым беспокойством, и социальное тревожное расстройство, при котором выраженный страх возникает в ситуациях общения или возможной оценки со стороны окружающих.
Однако нейробиологические механизмы, связывающие развитие мозга с возникновением тревожности, остаются изученными не полностью.
Учёные исследовали мозг 3499 детей и подростков
Научную работу возглавила Катерина Стамулис (Caterina Stamoulis), руководитель лаборатории вычислительной нейронауки Бостонской детской больницы.
Исследователи использовали данные крупного американского проекта Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD) — долгосрочной программы изучения развития мозга и здоровья детей.
В анализ вошли 3499 участников, примерно 51% из которых составляли девочки.
Медианный возраст детей составлял 12 лет.
Для изучения особенностей мозга применяли два метода магнитно-резонансной томографии (МРТ).
Первый — структурная МРТ, позволяющая оценивать анатомические характеристики головного мозга, включая объём отдельных структур и толщину коры.
Второй — функциональная МРТ в состоянии покоя, с помощью которой исследователи оценивали согласованность активности различных областей мозга, когда человек не выполняет специального задания.
Дополнительно анализировали выраженность тревожных симптомов, наличие тревожных расстройств и результаты нейрокогнитивных тестов.
Такой подход позволил сопоставить особенности организации нейронных сетей с эмоциональным состоянием и когнитивными способностями участников.
Тревожность оказалась связана с работой трёх важных структур мозга
Одним из центральных результатов стало выявление изменений в системе, включающей мозжечок, миндалевидное тело и таламус.
Эти структуры выполняют разные функции, но активно взаимодействуют друг с другом и с другими областями мозга.
Миндалевидное тело
Миндалевидное тело, или амигдала, участвует в обработке эмоционально значимой информации, включая сигналы потенциальной угрозы.
Оно играет важную роль в формировании реакций страха, эмоциональной памяти и регуляции поведения в стрессовых ситуациях.
Особенности его активности и взаимодействия с другими областями мозга давно рассматриваются как один из возможных нейробиологических механизмов тревожных расстройств.
Таламус
Таламус выполняет важную функцию передачи и обработки сенсорной информации.
Он участвует в регулировании внимания, бодрствования и взаимодействия различных корковых и подкорковых структур.
Изменения его связей с другими отделами мозга потенциально могут влиять на обработку информации и особенности эмоционального реагирования.
Мозжечок
Традиционно мозжечок связывают прежде всего с координацией движений, поддержанием равновесия и точностью моторных действий.
Однако современные исследования показывают, что он также участвует в когнитивных процессах, прогнозировании событий, эмоциональной регуляции и социальном поведении.
Поэтому нарушения его взаимодействия с другими структурами мозга могут иметь значение не только для двигательных, но и для психических функций.
Что обнаружили в нейронных связях
Исследователи выявили изменения функциональной организации нескольких мозговых сетей у участников с повышенной тревожностью.
В частности, более высокая тревожность была связана с изменёнными характеристиками мозжечка, миндалевидного тела и таламуса.
В научной статье описана повышенная функциональная связность или центральность отдельных структур — показатель, отражающий значимость области в общей сети взаимодействий.
Одновременно обнаружились изменения регуляторных свойств нейронной системы, включающей мозжечок, базальные ганглии и таламус.
Таким образом, речь идёт не о простом ослаблении всех связей между структурами мозга, а о более сложной перестройке их взаимодействий.
У подростков с повышенной тревожностью отдельные мозговые сети отличались как по характеру связей, так и по способности регулировать собственную активность.
Это может иметь значение для понимания того, почему тревожные состояния сопровождаются трудностями эмоциональной регуляции и концентрации внимания.
Мозгу может требоваться больше усилий для регулирования активности
Особое внимание исследователи уделили так называемым затратам на управление нейронной сетью.
В вычислительной нейронауке этот показатель отражает, насколько сложно перевести определённую систему мозговых связей из одного функционального состояния в другое.
Речь идёт не о непосредственном измерении расхода глюкозы или кислорода, а о математической характеристике управляемости нейронной сети.
Учёные обнаружили, что более высокая тревожность связана с увеличением таких затрат в системе мозжечок — базальные ганглии — таламус.
Базальные ганглии представляют собой группу подкорковых структур, участвующих в регуляции движений, мотивации, обучения и выбора действий.
Полученные данные позволяют предположить, что при повышенной тревожности управление активностью некоторых мозговых сетей становится менее эффективным.
Однако исследование не доказывает, что именно такие изменения вызывают тревожность. Возможны и обратные влияния, а также воздействие общих факторов на эмоциональное состояние и развитие мозга.
Некоторые нейронные сети оказались связаны с меньшей вероятностью тревожных расстройств
Не все обнаруженные особенности мозговой организации были связаны с повышенным риском.
Исследователи также выявили характеристики нейронных сетей, которые статистически ассоциировались с меньшей вероятностью генерализованного и социального тревожных расстройств.
Наиболее важными оказались эффективность и устойчивость двух систем:
- Лобно-теменной сети, участвующей в контроле внимания, планировании, рабочей памяти и принятии решений.
- Височно-теменной сети, связанной с обработкой сенсорной и социальной информации, а также некоторыми аспектами пространственного восприятия.
Эффективность сети отражает способность разных областей мозга взаимодействовать через относительно короткие и организованные пути передачи информации.
Устойчивость, или робастность, характеризует способность сети сохранять функциональную организацию при изменении отдельных связей.
При более высоких значениях этих показателей вероятность тревожных расстройств была ниже.
Скорректированные отношения шансов составляли приблизительно от 0,72 до 0,80.
Это указывает на статистическую связь более благоприятной организации отдельных сетей с меньшей вероятностью тревожных расстройств.
Однако такие результаты пока не позволяют утверждать, что изменение эффективности сети непосредственно предотвращает развитие заболевания.
Исследователи обнаружили изменения толщины коры и объёма отдельных структур
Помимо функциональных связей, учёные изучили анатомические особенности головного мозга.
Оказалось, что определённые структурные характеристики также связаны с вероятностью генерализованного или социального тревожного расстройства.
В частности, более высокая толщина коры или больший объём отдельных областей ассоциировались с повышенными шансами наличия тревожных расстройств.
К таким областям относились:
- Верхняя височная извилина, участвующая в обработке слуховой и социальной информации.
- Оперкулярная часть нижней лобной извилины, связанная с речевыми и когнитивными процессами.
- Предцентральная извилина, играющая важную роль в управлении произвольными движениями.
- Скорлупа — структура базальных ганглиев, участвующая в двигательных и поведенческих функциях.
Скорректированные отношения шансов для этих характеристик составляли от 1,28 до 1,44.
Важно учитывать, что большая толщина коры или объём отдельных структур сами по себе не являются патологией.
Во время развития мозга эти параметры закономерно изменяются, поэтому их интерпретация требует учёта возраста, индивидуальных особенностей и общего контекста.
Обнаруженные статистические связи не могут использоваться как самостоятельные диагностические критерии тревожных расстройств.
Тревожность была связана с ухудшением пространственного мышления
Ещё одним важным результатом стало обнаружение связи между тревожностью и выполнением заданий на зрительно-пространственную обработку информации.
Зрительно-пространственные способности позволяют человеку определять расположение предметов, оценивать расстояния, мысленно изменять положение объектов и ориентироваться в окружающем пространстве.
Эти функции необходимы для многих повседневных действий.
Например, они используются при ориентировании в незнакомом месте, сборке мебели, завязывании шнурков, чтении схем и освоении навыков вождения.
Для оценки таких способностей исследователи использовали специальное нейрокогнитивное задание, требующее мысленного преобразования пространственного положения объекта.
У участников с более высокой тревожностью точность выполнения задания была несколько ниже.
Также обнаружилась связь между структурными и функциональными характеристиками мозга и результатами этого теста.
Таким образом, повышенная тревожность ассоциировалась не только с особенностями эмоциональной регуляции, но и с менее эффективной зрительно-пространственной обработкой информации.
Однако величина обнаруженной связи была относительно небольшой.
Кроме того, результаты не означают, что каждый тревожный подросток обязательно испытывает трудности с пространственным мышлением.
Изменения обнаруживались уже в возрасте 11–12 лет
Особое значение исследователи придают возрасту участников.
Изменения структуры и организации мозговых сетей, связанные с тревожностью, обнаруживались уже примерно в 11–12 лет.
Это период, когда головной мозг продолжает активно развиваться, а многие психические функции ещё формируются.
По мнению авторов, раннее выявление нейробиологических особенностей может помочь лучше понять, почему у одних детей возникают устойчивые тревожные расстройства, тогда как другие сохраняют относительно стабильное эмоциональное состояние.
Однако пока нельзя утверждать, что обнаруженные особенности мозга предшествуют развитию тревожности.
Исследование выявило статистические ассоциации, но не установило последовательность их возникновения.
Для выяснения причинно-следственных отношений необходимо длительное наблюдение за детьми с повторной оценкой их психического состояния и мозговых структур.
Что такое прецизионная психиатрия
Руководитель исследования Катерина Стамулис (Caterina Stamoulis) считает, что полученные данные могут стать основой для развития прецизионной, или персонализированной, психиатрии.
В отличие от подхода, при котором лечение преимущественно выбирают на основании клинических симптомов, прецизионная психиатрия стремится учитывать индивидуальные биологические особенности пациента.
В перспективе к ним могут относиться показатели функциональной организации мозга, генетические характеристики и другие биомаркеры.
Авторы предполагают, что обнаруженные нейронные сети потенциально могут стать мишенями для специально разработанных вмешательств.
Однако пока речь идёт о научной перспективе.
Исследование не проверяло эффективность каких-либо методов лечения, направленных на выявленные мозговые сети.
Также не было показано, что на основании полученных МРТ-показателей можно надёжно выбирать наиболее эффективную терапию для конкретного ребёнка.
Разработка подобных подходов потребует дополнительных исследований.
Можно ли использовать МРТ для ранней диагностики тревожности
Полученные результаты не означают, что магнитно-резонансная томография должна стать обязательным исследованием для всех подростков с тревожностью.
В настоящее время диагностика тревожных расстройств основывается прежде всего на клинической оценке.
Специалисты учитывают характер и продолжительность симптомов, их влияние на повседневную деятельность, особенности развития ребёнка и наличие сопутствующих состояний.
МРТ может применяться при определённых неврологических показаниях, но не является стандартным методом подтверждения генерализованного или социального тревожного расстройства.
Причина заключается в том, что обнаруженные исследователями особенности нейронных сетей представляют собой групповые статистические закономерности.
Они могут существенно перекрываться у детей с тревожными расстройствами и без них.
Поэтому пока нельзя использовать подобные изменения для постановки диагноза у отдельного подростка.
Какие ограничения имеет исследование
Несмотря на большую выборку, работа имеет несколько ограничений.
Прежде всего анализ носил наблюдательный характер.
Исследователи не изменяли активность мозговых сетей и не оценивали, приводит ли такое воздействие к уменьшению тревожности.
Следовательно, нельзя установить, являются ли обнаруженные нейробиологические особенности причиной тревожных расстройств, их следствием или результатом действия других факторов.
Кроме того, развитие головного мозга зависит от множества обстоятельств, включая возраст, пол, особенности сна, психологическое состояние, семейную среду и другие индивидуальные характеристики.
Авторы обнаружили, что более высокая тревожность также ассоциировалась с женским полом, несколько старшим возрастом и наличием психических проблем у родителей.
Хотя статистические модели учитывали ряд таких характеристик, полностью исключить влияние всех сопутствующих факторов невозможно.
Ещё одна важная задача — проверка результатов в других популяциях и возрастных группах.
Наконец, необходимо установить, способны ли обнаруженные особенности мозговых сетей предсказывать развитие тревожных расстройств в будущем.
Почему исследование важно для родителей и врачей
Результаты подчёркивают, что тревожность в подростковом возрасте связана со сложными процессами развития и функционирования головного мозга.
При этом тревога сама по себе является нормальной эмоциональной реакцией на неопределённость или потенциальную угрозу.
Клиническое значение она приобретает тогда, когда становится чрезмерной, устойчивой и начинает существенно нарушать обучение, общение, сон или повседневную деятельность.
Своевременная помощь позволяет уменьшать выраженность симптомов и улучшать функционирование ребёнка.
В зависимости от клинической ситуации могут использоваться психологические вмешательства, включая когнитивно-поведенческую терапию, а также медикаментозное лечение по соответствующим показаниям.
Новые нейробиологические исследования не заменяют эти подходы, но помогают лучше понять процессы, лежащие в основе эмоциональных нарушений.
Ранее исследователи той же научной группы также установили, что социальная изоляция и стремление подростков к одиночеству связаны с измеримыми изменениями структуры и функциональных связей головного мозга.
В совокупности эти работы подчёркивают важность изучения мозговых сетей, регулирующих эмоциональное и социальное поведение в период взросления.
Заключение
Исследование с участием 3499 детей и подростков выявило связь тревожности с особенностями структуры и функциональной организации нескольких мозговых сетей.
Наиболее заметные изменения были связаны с мозжечком, миндалевидным телом, таламусом и базальными ганглиями.
При этом более высокая эффективность и устойчивость лобно-теменных и височно-теменных сетей ассоциировались с меньшей вероятностью генерализованного и социального тревожных расстройств.
Учёные также обнаружили связь повышенной тревожности со структурными характеристиками отдельных областей мозга и несколько более низкими результатами заданий на зрительно-пространственное мышление.
Особенно важно, что подобные нейробиологические особенности выявлялись уже в возрасте 11–12 лет.
Главное значение открытия заключается в обнаружении конкретных мозговых сетей, которые потенциально могут стать объектами будущих персонализированных вмешательств при тревожных расстройствах.
Однако полученные данные пока не доказывают причинную роль выявленных изменений и не позволяют использовать МРТ для самостоятельной диагностики тревожных расстройств.
Дальнейшие исследования должны показать, как эти особенности меняются с возрастом, способны ли они предсказывать развитие психических нарушений и можно ли воздействовать на них для улучшения эмоционального и когнитивного здоровья подростков.
Литература
- Manjunath M., Stamoulis C. Neural and Cognitive Correlates of Adolescent Anxiety: Widespread Brain Network Alterations, Increased Control Costs, and Visuospatial Processing Deficits // Imaging Neuroscience. — 2026. — DOI: 10.1162/IMAG.a.1409.
- Boston Children’s Hospital. Researchers identify specific brain circuits associated with anxiety in adolescents. — October 9, 2026. — EurekAlert!.