Epochen der Hirnentwicklung: "Ergebnisse bedienen ureigenes Interesse für eigene Biografie"
Von der Kindheit bis ins hohe Alter: Forschende haben fünf Epochen der Hirnentwicklung identifiziert.
"Unser Gehirn verändert sich lebenslang", sagt Daniela Pollak. Die Verhaltensbiologin forscht an der MedUni Wien unter anderem zu neurobiologischen Mechanismen hinter psychiatrischen Störungen. Für sie sind die Ergebnisse einer neuen Studie der Uni Cambridge keine allzu große Überraschung. "Wobei es den Autorinnen und Autoren sehr wohl gelungen ist, Erkenntnisse zur konkreten zeitlichen Struktur von Hirnentwicklungsphasen und deren Grundlagen zu liefern."
Bei der Analyse von Gehirnscans von knapp 4.000 Personen im Alter von 0 bis 90 Jahren identifizierte die Forschungsgruppe fünf klar abgrenzbare Perioden der menschlichen Hirnentwicklung. Diese "Epochen" werden durch vier "Wendepunkte" markiert, an denen sich die Organisation neuronaler Netzwerke grundlegend verändert – etwa im Alter von neun, 32, 66 und 83 Jahren.
Mediales Echo
In internationalen Medien fand die Untersuchung große Beachtung. "Wir sind begeistert, wie groß das Interesse an der Studie war", schreibt Alexa Mousley, Neurowissenschafterin und Hauptautorin der Studie in einem E-Mail an den KURIER. Für Pollak ist die Aufmerksamkeit nachvollziehbar: "Die Ergebnisse bedienen ein ureigenes Interesse des Menschen an Erklärungsmodellen für die eigene Biografie."
Zurück zum Inhalt. Wie sich das Gehirn in Reaktion auf neue Erfahrungen verändert, folgt also keinem gleichmäßigen Prozess. "Das Gehirn stärkt und schwächt Verbindungen und folgt dabei keinem festen Muster", so Mousley. Die Wandlungsfähigkeit des Gehirns – Fachleute sprechen von der Plastizität – sei Grundlage für lebenswichtiges Lernen und Gedächtnis, erklärt Pollak. "Wenn sich unser Gehirn nicht verändern könnte, wären wir nicht fähig, neue Reize zu inkorporieren und unser Verhalten anzupassen – also zu lernen."
Die Erkenntnis, dass sich die Nervenzellen durch Lernen vermehren und das Gehirn keineswegs starr ist, brachte dem Neurowissenschafter und gebürtigen Österreicher Eric Kandel 2000 den Medizin-Nobelpreis ein. Schon länger ist bekannt, dass es Phasen im Leben gibt, "in denen das Gehirn stärker in Bewegung ist als in anderen", schildert Pollak, die selbst als Mitglied einer Arbeitsgruppe von Eric Kandel an der Columbia University in den USA forschte.
Bereits pränatal beginnen sich neuronale Netzwerke zu bilden; entscheidend für die Leistungsfähigkeit ist ihre Vernetzung über Synapsen. Diese Verbindungen können sich ein Leben lang neu bilden oder verändern. "Wir wissen, dass der Phase der kindlichen Entwicklung, der Pubertät aber auch der Schwangerschaft und dem Alter in diesem Kontext besondere Bedeutung zukommt", erläutert Pollak.
Die Ergebnisse bedienen ein ureigenes Interesse des Menschen an Erklärungsmodellen für die eigene Biografie.
Verhaltensbiologin
Empfindliche Perioden
In solchen Phasen des Umbaus, wie sie auch von den Forschern um Mousley beschrieben werden, sei das Gehirn besonders vulnerabel. Während das Gehirn in der ersten Phase rasch und recht unkoordiniert wächst, ist die zweite davon geprägt, dass Kommunikationsnetzwerke verfeinert und auf Produktivität ausgerichtet werden, was mit einer verbesserten kognitiven Leistungsfähigkeit einhergeht, die in den frühen Dreißigern gipfelt. "Das ist eine enorme Veränderung", sagt Mousley. In dieser Zeit ist das Risiko für psychische Störungen besonders hoch.
"Psychische Erkrankungen sind in ihrer Entstehung multifaktoriell", sagt Pollak. "Der Einfluss der Umwelt dürfte aber in bestimmten Epochen größer sein als zu anderen Zeiten." Die Erkenntnisse könnten einer verbesserten Diagnostik die Rutsche legen. "Sie könnten aber auch helfen, zu verstehen, welche Risiken sich für Heranwachsende beim Konsum sozialer Medien ergeben", sagt Pollak. Er zieht einen Vergleich zum Plastilin: "Das Gehirn von Jugendlichen ist extrem formbar, wie weiche Knetmasse. Da hinterlässt jeder Impact von außen eine prägende Wirkung."
Weniger Plastilin und eher flexiblem Schaumstoff ähnelt das Gehirn ab den Dreißigern. Mit Anfang 30 schaltet die neuronale Verdrahtung in den stabilisierten Erwachsenenmodus – die längste Phase, die mehr als drei Jahrzehnte dauert. Veränderungen laufen in dieser Zeit langsamer ab. Dies entspreche laut Mousley "einem Plateau der Intelligenz und Persönlichkeit", das viele Menschen intuitiv dieser Zeit im Leben zuordnen.
Ab etwa 83 Jahren verringert sich die Gehirnvernetzung weiter, Hirnregionen arbeiten isolierter.
Ab Mitte 60 ordnet das Hirn seine Netzwerke schrittweise neu, die Vernetzung nimmt ab.
Ab etwa 32 Jahren stabilisiert sich das Gehirn, Intelligenz und Persönlichkeit treten in die Phase von Konstanz ein.
Von der Jugend bis in die frühen Dreißiger wird das Gehirn immer besser vernetzt und arbeitet effizienter.
Vom Babyalter bis etwa zum neunten Lebensjahr ordnet sich das Gehirn neu, wichtige Strukturen reifen aus und festigen sich.
Veränderter Fokus
Ein dritter Wendepunkt um das 66. Lebensjahr markiert den Beginn der frühen Hirnalterung, in der sich bestimmte Regionen stärker vernetzen. Diese Phase fällt mit dem Alter zusammen, in dem häufig erste Demenzsymptome auftreten.
Im Alter von 83 Jahren treten wir in die letzte Phase ein. Die Veränderungen im Gehirn ähneln denen des frühen Alterns, sind jedoch ausgeprägter. "Unser Gehirn ist groß, seine Funktionen aber nicht endlos", weiß Pollak. Laut Pollak spiegelt die veränderte Organisation des Gehirns auch den jeweiligen Lebensfokus wider und zeigt zugleich, dass Wandel ein Leben lang möglich bleibt – eine Erkenntnis, die besonders in Krisenzeiten Mut machen kann.
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