Neurowissenschaftler der Universität Cambridge haben fünf verschiedene Phasen der Gehirnentwicklung identifiziert, die im Laufe des menschlichen Lebens ablaufen und durch vier kritische Wendepunkte gekennzeichnet sind. Diese Forschung liefert ein grundlegendes Verständnis dafür, wie sich die Gehirnstruktur von der Geburt bis ins hohe Alter entwickelt, und wirft Licht auf kognitive Fähigkeiten und potenzielle Schwachstellen in verschiedenen Lebensphasen.
Die ersten neun Jahre: Schnelle Netzwerkkonsolidierung
Von der Geburt bis etwa zum neunten Lebensjahr durchläuft das Gehirn eine intensive Netzwerkkonsolidierung. Zunächst überproduziert das Gehirn Synapsen – Verbindungen zwischen Neuronen –, bevor es die weniger häufig verwendeten abschneidet. In diesem Zeitraum kommt es zu einem schnellen Wachstum sowohl der grauen als auch der weißen Substanz, was zu einer erhöhten kortikalen Dicke und einer Stabilisierung der Gehirnfalten führt. Im Alter von neun Jahren gipfelt diese Phase in einem erheblichen kognitiven Sprung, aber auch einem erhöhten Risiko für psychische Störungen.
Jugend: Höchste neuronale Effizienz (Alter 9–32)
Die Jugendphase dauert bis etwa zum 32. Lebensjahr und ist durch kontinuierliches Wachstum der weißen Substanz und eine verfeinerte neuronale Organisation gekennzeichnet. In dieser Ära steht Effizienz im Vordergrund: kürzere Verbindungen und schnelle Kommunikation im gesamten Gehirn. Dieser Zeitraum ist mit einer verbesserten kognitiven Leistung verbunden. Forscher fanden heraus, dass die bedeutendsten Richtungsänderungen in der Gehirnverkabelung etwa im Alter von 32 Jahren auftreten, was aus rein neurologischer Sicht das Ende der Adoleszenz markiert.
Erwachsenenalter: Stabilisierung und Kompartimentierung (Alter 32–66)
Mit Erreichen des 32. Lebensjahres tritt das Gehirn in eine lange Phase relativer Stabilität ein, die etwa drei Jahrzehnte dauert. Während dieser Erwachsenenphase stabilisiert sich die Gehirnarchitektur, obwohl die Regionen allmählich stärker unterteilt werden. Dies korrespondiert mit einem Plateau in der kognitiven und Persönlichkeitsentwicklung, das in anderen Studien beobachtet wurde.
Frühes Altern: Allmähliche Netzwerkreorganisation (Alter 66–83)
Etwa im Alter von 66 Jahren beginnt im Gehirn eine subtile Neuorganisation der Netzwerke, die möglicherweise mit dem Einsetzen des Alterns und der Degeneration der weißen Substanz zusammenhängt. In diesem Alter beginnt auch das Risiko für Erkrankungen wie Bluthochdruck zu steigen, die die Gesundheit des Gehirns beeinträchtigen können. Der Wendepunkt ist mild, aber bedeutsame Veränderungen in Gehirnnetzwerken sind im Durchschnitt immer noch erkennbar.
Spätes Altern: Lokalisierte Abhängigkeit (Alter 83+)
In der letzten Phase, die etwa im Alter von 83 Jahren beginnt, kommt es zu einem Rückgang der globalen Gehirnkonnektivität mit zunehmender Abhängigkeit von bestimmten Regionen. Obwohl nur begrenzte Daten zu diesem Stadium vorliegen, deutet die Verschiebung auf einen Übergang von der Koordination des gesamten Gehirns zu einer stärker lokalisierten Aktivität hin.
„Das Verständnis, dass die strukturelle Entwicklung des Gehirns keine Frage des stetigen Fortschritts ist, sondern vielmehr einer der wenigen großen Wendepunkte, wird uns helfen zu erkennen, wann und wie seine Verkabelung anfällig für Störungen ist“, erklärte Professor Duncan Astle von der Universität Cambridge.
Diese am 25. November in Nature Communications veröffentlichte Studie unterstreicht, wie wichtig es ist, diese strukturellen Veränderungen für das Verständnis der neurologischen Entwicklung, der psychischen Gesundheit und neurologischer Erkrankungen zu erkennen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Unterschiede in der Gehirnvernetzung Schwierigkeiten in Bereichen wie Aufmerksamkeit, Sprache und Gedächtnis vorhersagen, was letztendlich die Notwendigkeit altersspezifischer Ansätze für die Gehirngesundheit unterstreicht.
