Studie findet mikroskopische Unterschiede im Gehirn von Frühgeborenen

Frühgeburten scheinen Veränderungen in der Entwicklung der weißen Substanz des Gehirns zu verursachen, wodurch Säuglinge einem höheren Risiko für Verhaltensprobleme im späteren Leben ausgesetzt sind, von Impulsivität und Ablenkbarkeit bis hin zu ernsteren Zuständen wie Autismus und Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS). nach neuen Forschungen.

In den Vereinigten Staaten gibt es jedes Jahr etwa 500.000 Frühgeburten. Frühgeborene sind diejenigen, die 23 bis 36 Wochen nach der Empfängnis geboren werden, im Gegensatz zur normalen Schwangerschaftsperiode von 37 bis 42 Wochen.

Von den etwa einer halben Million Frühgeburten pro Jahr sind „etwa 60.000 dieser Babys einem hohen Risiko für erhebliche Langzeitprobleme ausgesetzt, was bedeutet, dass dies ein erhebliches Problem mit enormen Kosten ist“, sagte Dr. Stefan Blüml. Direktor des New Imaging Technology Lab am Kinderkrankenhaus Los Angeles und außerordentlicher Professor für Forschungsradiologie an der University of Southern California in Los Angeles.

Blüml und seine Kollegen haben untersucht, wie Frühgeburten zu Veränderungen der Gehirnstruktur führen können, die mit später im Leben beobachteten Problemen verbunden sein können. Ein Großteil des Fokus lag auf der weißen Substanz des Gehirns, die Signale überträgt und die Kommunikation zwischen verschiedenen Teilen des Gehirns ermöglicht.

Während bei der strukturellen Magnetresonanztomographie (MRT) einige Schäden der weißen Substanz leicht erkennbar sind, haben die Forscher mithilfe der Magnetresonanzspektroskopie (MRS) Unterschiede auf mikroskopischer Ebene untersucht.

Für diese Studie verglichen die Forscher die Konzentrationen bestimmter Chemikalien, die mit reifer weißer und grauer Substanz assoziiert sind, bei 51 Vollzeit- und 30 Frühgeborenen. Alle Säuglinge hatten normale strukturelle MRT-Befunde, aber die MRS-Ergebnisse zeigten signifikante Unterschiede in der biochemischen Reifung der weißen Substanz zwischen Vollzeit- und Frühgeborenen.

Diese Unterschiede deuten nach Angaben der Forscher auf eine Störung des Timings und der Synchronisation der Reifung der weißen und grauen Substanz hin. Graue Substanz ist der Teil des Gehirns, der Signale verarbeitet und aussendet, erklärten die Forscher.

"Die Roadmap der Gehirnentwicklung ist bei diesen Frühgeborenen gestört", sagte Blüml. "Die Entwicklung der weißen Substanz hatte einen frühen Start und war nicht synchron mit der Entwicklung der grauen Substanz."

Dieser Fehlstart in der Entwicklung der weißen Substanz wird laut Blüml durch Ereignisse nach der Geburt ausgelöst.

"Diese Zeitleiste der Ereignisse könnte bei Frühgeborenen gestört sein, da es bei der Geburt signifikante physiologische Veränderungen sowie stimulierende Ereignisse gibt, die unabhängig von der Schwangerschaftsreife des Neugeborenen auftreten", sagte er. "Die offensichtlichste Veränderung ist die Menge an Sauerstoff, die vom Blut getragen wird."

Die Menge an Sauerstoff, die dem sich entwickelnden Gehirn des Fötus in der Gebärmutter zugeführt wird, ist ziemlich gering, daher hat sich unser Gehirn weiterentwickelt, um die Entwicklung in dieser sauerstoffarmen Umgebung zu optimieren, erklärte er.Wenn Säuglinge geboren werden, sind sie jedoch schnell einer viel sauerstoffreicheren Umgebung ausgesetzt.

"Diese Veränderung könnte etwas sein, für das vorzeitige Gehirne nicht bereit sind", sagte er.

Während diese Änderung zu Unregelmäßigkeiten bei der Entwicklung der weißen Substanz führen kann, stellte Blüml fest, dass das neugeborene Gehirn eine bemerkenswerte Fähigkeit besitzt, sich selbst anzupassen oder sogar neu zu verkabeln, ein Konzept, das als Plastizität bekannt ist.

Die Plastizität ermöglicht es dem Gehirn nicht nur, im Laufe der Entwicklung neue Fähigkeiten wie das Erlernen des Gehens und Lesens zu steuern, sondern kann auch das Gehirn von Frühgeborenen und Kleinkindern stärker auf therapeutische Interventionen ansprechen lassen, insbesondere wenn Anomalien frühzeitig erkannt werden.

"Unsere Forschung weist auf die Notwendigkeit hin, die Auswirkungen von Frühgeburten auf den Zeitpunkt kritischer Reifungsprozesse besser zu verstehen und Therapien zu entwickeln, die auf die Regulierung der Gehirnentwicklung abzielen", sagte Blüml.

Quelle: Radiologische Gesellschaft von Nordamerika