3. Gehirnentwicklung

Das Gehirn

Axon

Spines

Mehrzahl der Nervenzellen entwickelt sich pränatal

Gehirn entsteht durch Zellteilung (bis zu 250.000 neue Zellen pro Minute).

anschließend Migration und Ausdifferenzierung.

bei Geburt ca. 100 Mrd. Neuronen (wie bei Erwachsenen)

Enzephalisierung

• Gehirn ist im Vergleich zu

• anderen Spezies sehr groß

langsame Gehirnreifung

• bei Geburt ca. 23% des Erwachsenenvolumens (bei Schimpansen ca. 40%)

Plastizität

• hohe Adaptationsfähigkeit

• an verschiedenste Umwelten

Nervenzellen weisen bis zu 10.000 Verbindungen mit anderen Nervenzellen auf.

Mehrere 100.000 Kilometer Länge des Kabelnetzwerkes

Nervengifte wirken in der Regel auf die vorhandenen Eiweißstrukturen der Zelle und stören auf diese Weise den Informationsaustausch unter den Neuronen.

Bildung einer isolierenden Schicht um manche Axone

• beschleunigte Informationsverarbeitung

Kortexbereiche werden im unterschiedlichen Tempo myelinisiert

• unterschiedliche Entwicklungsraten

… sind Kontaktstellen zwischen Nervenzellen bzw. zwischen Nervenzellen und Effektorzellen

Anzahl der Synapsen im Gehirn eines Erwachsenen: zwischen 100 Billionen und einer Trillion (1018)

Synaptogenese: Synapsenbildung in unterschiedlichen Hirnregionen zu unterschiedlichen Zeitpunkten (sensible Phasen)

Synapseneliminierung: Erfahrungsabhängige Eliminierung von überschüssigen Synapsenverbindungen

Zunahme = Phase der Überproduktion

Abnahme = überzählige Strukturen sterben ab

Heterochronie = Hirnbereiche entwickeln sich unterschiedlich schnell

Fähigkeit des Gehirns, lebenslang Neuronen und Synapsen zu generieren und zu eliminieren, dient der

• Anpassung des Gehirns an sich verändernde Umweltbedingungen

erfahrungserwartete Plastizität:

• das Gehirn „erwartet“ in bestimmten Phasen zur optimalen Entwicklung spezifische Erfahrungen (z.B. Sprachentwicklung bei „Wolfskindern“)

erfahrungsabhängige Plastizität:

• verstärkte kortikale Repräsentationen aufgrund von Umwelterfahrungen (z.B. verstärkte Repräsentation der Finger bei Musikern)

Nachkommen pränatal gestresster Rattenmütter zeigen Dendritenatrophy sowie eine Abnahme der Synapsendichte

Ungleichgewicht zwischen dem früher reifenden limbischen und Belohnungssystem und einem noch nicht voll ausgereiften präfrontalen Kontrollsystem begünstigt adoleszenztypischen emotionalen Reaktionsstil und risikoreiche Verhaltensweisen.

Adoleszenztypisches Verhalten begünstigt die Autonomieentwicklung und Emanzipation von der Primärfamilie.

Reorganisation des Gehirns erlaubt Umwelteinflüssen, auf die Funktionsweise und Organisation des Gehirns – positiv bzw. negativ – einzuwirken.