Veränderungen des jugendlichen Gehirns bringen Sozialleistungen, aber ein Risiko für die psychische Gesundheit

Neue Forschungen versuchen, einige der Veränderungen zu erklären, die beim Übergang von der Pubertät zum Erwachsenenalter auftreten. Die Ermittler stellten fest, dass Gehirnnetzwerke in der Jugend „online“ geschaltet werden, sodass Jugendliche komplexere soziale Fähigkeiten für Erwachsene entwickeln können. Die Entwicklung neuer neuronaler Netze birgt jedoch möglicherweise auch ein erhöhtes Risiko für psychische Erkrankungen bei Teenagern.

Forscher der University of Cambridge und des University College London erklären, dass die Pubertät eine Zeit großer Veränderungen im Leben ist, mit zunehmenden sozialen und kognitiven Fähigkeiten und Unabhängigkeit, aber auch einem erhöhten Risiko für psychische Erkrankungen.

Das Forschungspapier erscheint in der Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS).

Während es klar ist, dass diese Veränderungen im Geist Entwicklungsveränderungen im Gehirn widerspiegeln müssen, war unklar, wie genau die Funktion des menschlichen Gehirns reift, wenn Menschen von Kindern zu jungen Erwachsenen heranwachsen.

Die Forscher sammelten Daten zur funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) zur Gehirnaktivität von 298 gesunden jungen Menschen im Alter von 14 bis 25 Jahren. Jeder Teilnehmer wurde ein- bis dreimal im Abstand von 6 bis 12 Monaten gescannt. In jeder Scansitzung lagen die Teilnehmer ruhig im Scanner, damit die Forscher das Muster der Verbindungen zwischen verschiedenen Gehirnregionen analysieren konnten, während sich das Gehirn in einem Ruhezustand befand.

Das Team entdeckte, dass sich die funktionelle Konnektivität des menschlichen Gehirns, d. H. Wie verschiedene Regionen des Gehirns miteinander „sprechen“, während der Adoleszenz auf zwei Arten ändert.

Die Forscher fanden heraus, dass die für das Sehen, die Bewegung und andere grundlegende Fähigkeiten wichtigen Gehirnregionen im Alter von 14 Jahren stark miteinander verbunden waren und im Alter von 25 Jahren noch stärker miteinander verbunden wurden. Dies wurde als „konservatives“ Veränderungsmuster bezeichnet Das Gehirn, das zu Beginn der Pubertät reich an Verbindungen war, wird während des Übergangs zum Erwachsenenalter noch reicher.

Die Gehirnregionen, die für fortgeschrittenere soziale Fähigkeiten wichtig sind, wie beispielsweise die Fähigkeit, sich vorzustellen, wie jemand anderes denkt oder fühlt (sogenannte Theorie des Geistes), zeigten jedoch ein ganz anderes Veränderungsmuster.

In diesen Regionen wurden die Verbindungen im Laufe der Adoleszenz neu verteilt: Verbindungen, die anfangs schwach waren, wurden stärker, und Verbindungen, die anfangs stark waren, wurden schwächer. Die Ermittler nannten diese Transformation ein „störendes“ Veränderungsmuster, da Gebiete mit schlechten Verbindungen reicher und Gebiete mit reichen Armen ärmer wurden.

Die Forscher verglichen die fMRI-Ergebnisse mit anderen Daten im Gehirn und stellten fest, dass das Netzwerk von Regionen, die das störende Muster der Veränderung während der Adoleszenz zeigten, ein hohes Maß an Stoffwechselaktivität aufwies. Diese Form der neuronalen Aktivierung ist typischerweise mit einer aktiven Umgestaltung der Verbindungen zwischen Nervenzellen verbunden.

„Aus den Ergebnissen dieser Gehirnscans geht hervor, dass der Erwerb neuer, erwachsener Fähigkeiten während der Pubertät von der aktiven, störenden Bildung neuer Verbindungen zwischen Gehirnregionen abhängt, wodurch neue Gehirnnetzwerke zum ersten Mal„ online “gebracht werden, um fortgeschrittene Fähigkeiten bereitzustellen soziale und andere Fähigkeiten, wenn Menschen älter werden “, erklärt Dr. Petra Vértes, gemeinsame leitende Autorin des Papiers.

Professor Ed Bullmore, gemeinsamer leitender Autor des Papiers, kommentiert: „Wir wissen, dass Depressionen, Angstzustände und andere psychische Störungen häufig zum ersten Mal in der Jugend auftreten - aber wir wissen nicht warum. Diese Ergebnisse zeigen uns, dass in den Teenagerjahren eine aktive Ummodellierung von Hirnnetzwerken stattfindet und ein tieferes Verständnis der Gehirnentwicklung zu einem tieferen Verständnis der Ursachen von psychischen Erkrankungen bei jungen Menschen führen könnte. “

Die Messung der funktionellen Konnektivität im Gehirn ist jedoch mit besonderen Herausforderungen verbunden.

„Das Studium der funktionellen Konnektivität des Gehirns mit fMRT ist schwierig, da selbst die geringste 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 ruhig zu bleiben“, berichtet Dr. František Váša, der Studienleiter .

"Hier haben wir drei verschiedene Ansätze verwendet, um Signaturen der Kopfbewegung aus den Daten zu entfernen, und konsistente Ergebnisse erzielt, die uns zuversichtlich machten, dass unsere Schlussfolgerungen nicht mit der Kopfbewegung zusammenhängen, sondern mit Entwicklungsänderungen im jugendlichen Gehirn."

Quelle: Universität von Cambridge