Neue Einblicke in die Entwicklung des Gehirns und Krankheit (Op-Ed) die Geburt

Dieser Artikel erschien ursprünglich in The Conversation. Die Publikation beigetragen zu LiveScience des Artikels Experten stimmen: Op-Ed & Einblicke.

Jeder einzelne von uns ist das komplexe Produkt der Natur und Ernährung, Gene und Umwelt. Sie vereinen in einer Vielzahl von komplexen Möglichkeiten während der embryonalen und postnatale Entwicklung, unsere Gehirne und Körper zu Formen.

Genetische und umweltbedingte Faktoren auch zu vermitteln und zu modulieren, unsere Disposition für eine Reihe von verschiedenen Gehirn und Geist Störungen, neurologischen Erkrankungen und psychiatrischer Erkrankungen.

Eine neue Studie von Tomohisa Toda und Kollegen, heute im Developmental Cell veröffentlicht hat dazu beigetragen, dass die neuartige Einblicke, wie der Prozess der Geburt bestimmte Aspekte der Entwicklung des Gehirns regulieren kann. Dies kann wiederum die Art und Weise beeinflussen, die Gene und Umwelt im gesunden und kranken Gehirn interagieren.

Also das Gehirn Eingang von den Sinnen verarbeiten kann, muss räumliche Informationen, machen eine "Landkarte" der wo sensorischer Informationen kommt zu entwickeln. Dies beginnt bereits in den späten embryonalen Stadien, sondern ist auch nach der Geburt von sensorischen Input geformt.

Die neuen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die Bildung von Karten der sinnlichen Welt in der Großhirnrinde beinhaltet nicht nur die innere genetische Programm, sondern auch äußere Reize aus der Umwelt und ein "Feel good"-Molekül im Gehirn, sogenannte Serotonin.

Das Serotonin (5-HT) System ist seit langem bekannt, eine wichtige Rolle während der Entwicklung des Gehirns zu haben; aber entdeckt diese Forscher, dass der Prozess der Geburt selbst ist eine aktive Trigger Schaltung Bildung unter den Neuronen in der Großhirnrinde Entwicklung zu beschleunigen. Sie zeigten, dass dies von einer Senkung der Serotoninspiegel im Gehirn unmittelbar nach der Geburt geführt.

Belastung durch neue Reize aus der Umwelt nachweislich früher Serotoninspiegel im Gehirn zu modulieren. Negative Faktoren wie chronischer Stress reduzieren in der Regel Serotonin-Spiegel. In Experimenten erhöht Umweltanreicherung (erhöhte sensorische Stimulation, kognitive Aktivität und körperliche Bewegung) oder auch freiwillige Übung allein (über Laufräder) Kommunikation zwischen den Nervenzellen über Serotonin.

Insgesamt, nachteiligen frühen Lebenserfahrung wird gedacht, um eine individuelle Anfälligkeit für psychische Erkrankungen zu erhöhen. Wechselwirkungen zwischen Serotonin und Umweltfaktoren wie belastende Ereignisse wurden bereits als Auslöser für Depressionen und Angststörungen bei gefährdeten Personen vorgeschlagen.

Ein spezifische Serotonin-Rezeptor (5-HT1A, als einer der wichtigsten Vermittler regulieren wie die Sensorkarte bei Neugeborenen entsteht durch Toda Et Al. Papier identifiziert) hat zunehmend mit Veränderungen in der Stimmung und Emotionen verbunden.

Es wurde auch von einigen Forschern vorgeschlagen, dass schwere unerwünschte Ereignisse während der Schwangerschaft das Risiko von Schizophrenie bei den Nachkommen mit dem Serotonin-System (sowie andere Gehirn Sender Moleküle wie Glutamat und Dopamin erhöhen) potenziell Vermittlung dieser Effekte.

Einige Forscher haben hypothesised, dass Serotonin Dysfunktion trägt dazu bei, die Kernsymptome des Autismus, eine weitere große Störung der Entwicklung des Gehirns. Zum Beispiel zeigten Mäuse fehlt Gehirn Serotonin (durch Mutation in einem Gen namens TPH2) erhebliche Defizite in zahlreichen validierten Tests der sozialen Interaktion und Kommunikation.

Serotonin-System Dysfunktion wurde in Mausmodellen der Neuroentwicklungsstörungen wie Rett-Syndrom, eine Autismus-Spektrum-Störung erkannt. Beispielsweise wurde in einem Mausmodell der Rett-Syndrom, korrelieren mit einer kleineren Sensorkarte 10 Tage nach der Geburt, also im Zusammenhang mit dieser Störung auf das neue Papier von Toda und Kollegen Serotonin reduziert.

Die Mehrheit der Menschen mit Rett-Syndrom sind Mutationen in einem einzelnen gen MECP2 genannt. Aber einige Forscher haben vorgeschlagen, dass Umweltfaktoren bei der Entstehung von solchen Autismus-Spektrum-Störungen auch eine Rolle spielen könnten.

Eine weitere Störung der Entwicklung des Gehirns die offensichtliche genetischen Ursachen fehlt ist plötzlicher Kindstod (SIDS). SIDS ist verbunden mit einem Rückgang der Hirnstamm Serotonin und Serotonin (5-HT1A)-Rezeptor-Bindung.

Wichtig bei allen diesen Neuroentwicklungsstörungen, die relativen Beiträge von Genen und Umwelt weiter zu erforschen, und wichtige Entwicklungsmeilensteine vor, während und nach der Geburt zu untersuchen werden.

Das neue Papier hat Auswirkungen auf gesunde Gehirnentwicklung sowie ökologische Faktoren, die die Veranlagung für bestimmte neurologische und psychiatrische Erkrankungen. Weitere Studien müssen durchgeführt werden, um festzustellen, ob bestimmte Arten der Geburt, wie Frühgeburten und Kaiserschnitt, die Entwicklung des Gehirns und Prädisposition für bestimmte Hirnerkrankungen verändern.

Ohne solche Grundlagenforschung in gesunde Gehirnentwicklung werden wir nicht in der Lage, vorwärts zu bewegen, in die Entwicklung neuer Behandlungsmethoden für komplexe und verheerenden Erkrankungen von Gehirn und Geist.

Thibault Renoir ist mit Florey Institute of Neuroscience and Mental Health (University of Melbourne) angegliedert.

Anthony Hannan erhält Mittel aus NHMRC (Projektzuschüsse) und Bogen (FT3 Zukunft Fellowship).

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