Die Studie zeigt, dass die Dichte der grauen Materie im Jugendalter zunimmt

Eine neue Studie löst ein Paradoxon, dass die graue Substanz im Jugendalter zwar abnimmt, sich aber auch die kognitive Verbesserung von der Kindheit bis zum jungen Erwachsenenalter dramatisch verbessert.

In früheren Studien zum Volumen der grauen Substanz und zur Dicke der Kortikalis fanden Wissenschaftler heraus, dass graue Substanz - das Gewebe in Regionen des Gehirns, die für die Muskelkontrolle, die sensorische Wahrnehmung wie Sehen und Hören, Gedächtnis, Emotionen, Sprache, Entscheidungsfindung und Selbst verantwortlich sind -Kontrolle - nimmt im Jugendalter ab. Die Wissenschaftler waren jedoch verwirrt darüber, dass sich die kognitive Leistung gleichzeitig mit dem Rückgang des Gehirnvolumens und der kortikalen Dicke verbesserte.

Eine neue Studie von Forschern der Perelman School of Medicine an der University of Pennsylvania zeigt, dass das Volumen zwar von der Kindheit bis zum jungen Erwachsenenalter abnimmt, die Dichte der grauen Substanz jedoch tatsächlich zunimmt.

Die Ergebnisse zeigen auch, dass Frauen zwar ein geringeres Gehirnvolumen haben, das proportional zu ihrer kleineren Größe ist, aber eine höhere Dichte an grauer Substanz aufweisen als Männer, was erklären könnte, warum ihre kognitive Leistung trotz eines geringeren Gehirnvolumens vergleichbar ist.

Während Jugendliche das Gehirnvolumen verlieren und Frauen ein geringeres Gehirnvolumen als Männer haben, wird dies durch eine erhöhte Dichte an grauer Substanz ausgeglichen, erklären die Forscher.

„Es ist ziemlich selten, dass eine einzelne Studie ein Paradoxon löst, das seit Jahrzehnten auf einem Gebiet besteht, geschweige denn zwei Paradoxien, wie es Gennatas bei seiner Analyse von Daten aus dieser groß angelegten Studie einer ganzen Kohorte von Jugendlichen getan hat ", Sagte Dr. Ruben Gur, Professor für Psychiatrie, Neurologie und Radiologie. Er verwies auf die Arbeit von Efstathios Gennatas, M.B.B.S., einem Doktoranden der Neurowissenschaften, der im Brain Behavior Laboratory in Penn arbeitet.

"Wir haben jetzt ein umfassenderes Konzept darüber, was während der Gehirnentwicklung passiert, und verstehen jetzt besser die komplementären Entfaltungsprozesse im Gehirn, die beschreiben, was passiert", sagte Gur.

Die Studienergebnisse könnten das Ausmaß und die Intensität von Veränderungen im geistigen Leben und Verhalten, die während des Übergangs von der Kindheit zum jungen Erwachsenenalter auftreten, besser erklären, bemerkte Gur.

"Wenn wir über das Verhalten von Jugendlichen verwirrt sind, kann es hilfreich sein zu wissen, dass sie sich an ein Gehirn anpassen müssen, dessen Größe und Zusammensetzung sich ändert, während gleichzeitig die Anforderungen an Leistung und akzeptables Verhalten immer größer werden", fügte er hinzu .

In der Studie untersuchten die Forscher 1.189 Jugendliche im Alter zwischen acht und 23 Jahren, die im Rahmen der Philadelphia Neurodevelopmental Cohort die Magnetresonanztomographie abgeschlossen hatten. Die Community-basierte Studie zur Entwicklung des Gehirns umfasste bildgebende Verfahren und kognitive Daten, um altersbedingte Auswirkungen auf mehrere Messungen der regionalen grauen Substanz zu untersuchen, einschließlich des Volumens der grauen Substanz, der Dichte der grauen Substanz und der kortikalen Dicke.

Die Beobachtung solcher Maßnahmen während der Entwicklung ermöglichte es den Forschern, das Gehirn in verschiedenen Altersstufen zu untersuchen, um zu charakterisieren, wie sich das Gehirn eines Kindes vom eines Erwachsenen unterscheidet.

"Diese neuartige Charakterisierung der Gehirnentwicklung kann uns helfen, die Beziehung zwischen Gehirnstruktur und kognitiver Leistung besser zu verstehen", sagte Gennatas.

"Unsere Ergebnisse unterstreichen auch die Notwendigkeit, mehrere Messungen der Gehirnstruktur gleichzeitig zu untersuchen", sagte er. "Volumen und kortikale Dicke haben in der Vergangenheit in Entwicklungsstudien die größte Aufmerksamkeit erhalten, aber die Dichte der grauen Substanz kann ebenso wichtig sein, um zu verstehen, wie sich eine verbesserte Leistung auf die Entwicklung des Gehirns auswirkt."

Die Studie wurde in der veröffentlicht Journal of Neuroscience.

Quelle: Perelman School of Medicine an der Universität von Pennsylvania

Foto: