Neue Gehirnnetzwerke kommen während der Adoleszenz 'online' und ermöglichen es Teenagern, komplexere soziale Fähigkeiten für Erwachsene zu entwickeln, setzen sie aber möglicherweise einem erhöhten Risiko für psychische Erkrankungen aus, so eine neue Studie, die in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde (PNAS).
Adoleszenz ist eine Zeit großer Veränderungen im Leben, mit zunehmenden sozialen und kognitiven Fähigkeiten und Unabhängigkeit, aber auch einem erhöhten Risiko für psychische Erkrankungen. Während klar ist, dass diese Veränderungen im Geist Entwicklungsveränderungen im Gehirn widerspiegeln müssen, war unklar, wie genau die Funktion des menschlichen Gehirns reift, wenn Menschen vom Kind zum jungen Erwachsenen heranwachsen.
Ein Team der University of Cambridge und des University College London hat eine wichtige neue Forschungsstudie veröffentlicht, die uns hilft, die Entwicklung des jugendlichen Gehirns besser zu verstehen.
Die Studie sammelte Daten der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) zur Gehirnaktivität von 298 gesunden jungen Menschen im Alter von 14 bis 25 Jahren, die jeweils ein- bis dreimal im Abstand von 6 bis 12 Monaten gescannt wurden. Bei jeder Scan-Sitzung lagen die Teilnehmer ruhig im Scanner, damit die Forscher das Muster der Verbindungen zwischen verschiedenen Gehirnregionen analysieren konnten, während sich das Gehirn im Ruhezustand befand.
Das Team entdeckte, dass sich die funktionelle Konnektivität des menschlichen Gehirns – mit anderen Worten, wie verschiedene Regionen des Gehirns miteinander „reden“– während der Adoleszenz auf zwei Arten verändert.
Die Gehirnregionen, die für Sehen, Bewegung und andere grundlegende Fähigkeiten wichtig sind, waren im Alter von 14 Jahren stark verbunden und wurden im Alter von 25 Jahren noch stärker verbunden. Dies wurde als „konservatives“Veränderungsmuster bezeichnet, da Bereiche des Gehirns, die zu Beginn der Adoleszenz reich an Verbindungen waren, während des Übergangs zum Erwachsenen alter noch reicher werden.
Doch die Gehirnregionen, die für fortgeschrittenere soziale Fähigkeiten wichtig sind, wie etwa die Fähigkeit, sich vorzustellen, wie jemand anderes denkt oder fühlt (sogenannte Theory of Mind), zeigten ein ganz anderes Veränderungsmuster. In diesen Regionen wurden die Verbindungen im Laufe der Adoleszenz neu verteilt: Anfangs schwache Verbindungen wurden stärker, und anfänglich starke Verbindungen wurden schwächer. Dies wurde als „disruptives“Veränderungsmuster bezeichnet, da Gebiete mit schlechten Verbindungen reicher und reiche Gebiete ärmer wurden.
Durch den Vergleich der fMRT-Ergebnisse mit anderen Daten über das Gehirn stellten die Forscher fest, dass das Netzwerk von Regionen, die das störende Veränderungsmuster während der Adoleszenz zeigten, ein hohes Maß an Stoffwechselaktivität aufwies, das typischerweise mit einer aktiven Umgest altung der Verbindungen zwischen ihnen verbunden ist Nervenzellen.
Dr. Petra Vértes, Mitautorin der Abhandlung und Fellow der Wohltätigkeitsorganisation MQ für psychische Gesundheit, sagte: „Aus den Ergebnissen dieser Gehirnscans geht hervor, dass der Erwerb neuer, erwachsenerer Fähigkeiten während der Adoleszenz möglich ist hängt von der aktiven, störenden Bildung neuer Verbindungen zwischen Gehirnregionen ab, die neue Gehirnnetzwerke zum ersten Mal ‚online‘bringen, um fortgeschrittene soziale und andere Fähigkeiten zu vermitteln, wenn Menschen älter werden.“
Professor Ed Bullmore, gemeinsamer leitender Autor der Abhandlung und Leiter der Abteilung für Psychiatrie in Cambridge, sagte: „Wir wissen, dass Depressionen, Angstzustände und andere psychische Gesundheitsstörungen oft zum ersten Mal im Jugend alter auftreten – aber wir Ich weiß nicht warum. Diese Ergebnisse zeigen uns, dass die aktive Umgest altung von Gehirnnetzwerken während der Teenagerjahre im Gange ist und ein tieferes Verständnis der Gehirnentwicklung zu einem tieferen Verständnis der Ursachen psychischer Erkrankungen bei jungen Menschen führen könnte."
Die Messung der funktionellen Konnektivität im Gehirn stellt besondere Herausforderungen dar, wie Dr. František Váša, der die Studie als Gates Cambridge Trust PhD Scholar leitete und jetzt am King's College London ist, erklärte.
"Die Untersuchung der funktionellen Konnektivität des Gehirns mit fMRI ist schwierig, da selbst die kleinste Kopfbewegung die Daten verfälschen kann - dies ist besonders problematisch, wenn die Entwicklung von Jugendlichen untersucht wird, da es jüngeren Menschen schwerer fällt, während des Scans still zu bleiben", sagte er. "Hier haben wir drei verschiedene Ansätze zum Entfernen von Signaturen der Kopfbewegung aus den Daten verwendet und konsistente Ergebnisse erh alten, die uns zuversichtlich machten, dass unsere Schlussfolgerungen nicht mit der Kopfbewegung zusammenhängen, sondern mit Entwicklungsveränderungen im jugendlichen Gehirn."
