Forscher haben fünf verschiedene Phasen der Gehirnarchitektur identifiziert, die sich vom Säuglingsalter bis in die späten 80er Jahre erstrecken.
Das Gehirn verändert sich mit zunehmendem Alter – aber eine neue Studie zeigt genau, wann diese Veränderungen stattfinden.
Laut der Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, durchläuft unsere Gehirnstruktur im Alter von neun, 32, 66 und 83 Jahren fünf verschiedene Phasen, die durch vier Wendepunkte gekennzeichnet sind.
Die Forschung ist die erste, die wichtige Phasen der Gehirnvernetzung über die gesamte Lebensspanne identifiziert und neues Licht darauf wirft, wofür unser Gehirn in verschiedenen Lebensphasen besonders anfällig sein könnte, zum Beispiel bei Lernschwierigkeiten im Kindesalter und altersbedingten Erkrankungen wie Demenz.
„Rückblickend haben viele von uns das Gefühl, dass unser Leben von verschiedenen Phasen geprägt war“, sagte Duncan Astle, leitender Autor der Studie und Professor für Neuroinformatik an der Universität Cambridge.
„Es stellt sich heraus, dass auch Gehirne diese Phasen durchlaufen“, fügte er in einer Erklärung hinzu.
Astles Team verglich die Gehirnscans von etwa 3.800 Menschen im Alter von null bis 90 Jahren. Die Scans verfolgen, wie sich Wassermoleküle durch das Gehirn bewegen, und ermöglichen es den Forschern, neuronale Verbindungen abzubilden und Schlüsselmomente von Entwicklungsveränderungen im Laufe des Lebens zu ermitteln.
In der ersten Phase, vom Säuglingsalter bis etwa zum neunten Lebensjahr, werden Milliarden neuer neuronaler Verbindungen hergestellt und inaktive Verbindungen unterbrochen, und sowohl die graue als auch die Wassermasse wachsen schnell.
Die graue Substanz verarbeitet und interpretiert Informationen, während die weiße Substanz diese Informationen an andere Teile des Nervensystems weiterleitet und als Kommunikationsnetzwerk des Gehirns dient.
Dieser Prozess führt zu einer maximalen kortikalen Dicke und kortikalen Faltung – den Leisten des äußeren Gehirns –, die beide als entscheidend für die Gesundheit und Entwicklung des Gehirns gelten.
Das Gehirn geht dann in die Jugendphase über, die durch das Wachstum der weißen Substanz und effizientere Verbindungen zwischen verschiedenen Teilen des Nervensystems gekennzeichnet ist.
Bemerkenswert ist, dass die Pubertät im Durchschnitt bis zum 32. Lebensjahr dauert, wie die Studie ergab. Anschließend geht es in das Erwachsenenalter über, das die Forscher als „stärksten topologischen Wendepunkt“ unseres Lebens bezeichnen.
Die Struktur des Gehirns stabilisiert sich in den frühen 30ern und macht dann eine drei Jahrzehnte lange Pause, bevor sie in eine andere Phase eintritt. Etwa im Alter von 66 Jahren tritt das Gehirn in eine „frühe Alterungsphase“ über, in der die weiße Substanz abgebaut wird und diese Verbindungen reduziert werden.
„Dies ist ein Alter, in dem Menschen einem erhöhten Risiko für eine Vielzahl von Gesundheitszuständen ausgesetzt sind, die sich auf das Gehirn auswirken können, wie zum Beispiel Bluthochdruck“, sagte Alexa Mousley, Hauptautorin der Studie und Forscherin an der Universität Cambridge.
Die letzte Phase beginnt etwa im Alter von 83 Jahren, wenn die Konnektivität weiter abnimmt und das Gehirn beginnt, sich noch stärker auf bestimmte Regionen zu verlassen – obwohl für diese Phase nur begrenzte Daten vorliegen.
Die Forscher sagten, die Ergebnisse könnten den Wissenschaftlern helfen, die neuronalen Grundlagen von Zuständen zu verstehen, die Aufmerksamkeit, Sprache, Gedächtnis und Verhalten beeinflussen.
„Es könnte uns helfen zu verstehen, warum sich manche Gehirne an wichtigen Punkten im Leben anders entwickeln, sei es bei Lernschwierigkeiten in der Kindheit oder bei Demenz in unseren späteren Jahren“, sagte Mousley.
