Anzeige

The brains center of reasoning and problem solving is among the last to mature, a new study graphically reveals. The decade-long magnetic resonance imaging (MRI) study of normal brain development, from ages 4 to 21, by researchers at NIHs National Institute of Mental Health (NIMH) and University of California Los Angeles (UCLA) shows that such "higher-order" brain centers, such as the prefrontal cortex, dont fully develop until young adulthood.
A time-lapse 3-D movie that compresses 15 years of human brain maturation, ages 5 to 20, into seconds shows gray matter – the working tissue of the brains cortex – diminishing in a back-to-front wave, likely reflecting the pruning of unused neuronal connections during the teen years. Cortex areas can be seen maturing at ages in which relevant cognitive and functional developmental milestones occur. The sequence of maturation also roughly parallels the evolution of the mammalian brain, suggest Drs. Nitin Gogtay, Judith Rapoport, NIMH, and Paul Thompson, Arthur Toga, UCLA, and colleagues, whose study is published online during the week of May 17, 2004 in The Proceedings of the National Academy of Sciences.
"To interpret brain changes we were seeing in neurodevelopmental disorders like schizophrenia, we needed a better picture of how the brain normally develops," explained Rapoport.
The researchers scanned the same 13 healthy children and teens every two years as they grew up, for 10 years. After co-registering the scans with each other, using an intricate set brain anatomical landmarks, they visualized the ebb and flow of gray matter – neurons and their branch-like extensions – in maps that, together, form the movie showing brain maturation from ages 5 to 20.
It was long believed that a spurt of overproduction of gray matter during the first 18 months of life was followed by a steady decline as unused circuitry is discarded. Then, in the late l990s, NIMHs Dr. Jay Giedd, a co-author of the current study, and colleagues, discovered a second wave of overproduction of gray matter just prior to puberty, followed by a second bout of "use-it-or-lose-it" pruning during the teen years.
The new study found that the first areas to mature (e.g., extreme front and back of the brain) are those with the most basic functions, such as processing the senses and movement. Areas involved in spatial orientation and language (parietal lobes) follow. Areas with more advanced functions -- integrating information from the senses, reasoning and other "executive" functions (prefrontal cortex) – mature last.
In a related study published a few years ago, Rapoport and colleagues discovered an exaggerated wave of gray matter loss in teens with early onset schizophrenia. These teens, who became psychotic prior to puberty, lost four times the normal amount of gray matter in their frontal lobes, suggesting that childhood onset schizophrenia "may be an exaggeration of a normal maturation process, perhaps related to excessive synaptic pruning," note the researchers. By contrast, children with autism show an abnormal back-to-front wave of gray matter increases, rather than decreases, suggesting "a specific faulty step in early development."
Also participating in the new study were: Leslie Lusk, Cathy Vaituzis, Tom Nugent, David Herman, Drs. Deanna Greenstein, Liv Clasen, NIMH; Kiralee Hayashi, UCLA.
NIMH is part of the National Institutes of Health (NIH), the Federal Governments primary agency for biomedical and behavioral research. NIH is a component of the U.S. Department of Health and Human Services.
Jules Asher | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.nimh.nih.gov/press/prbrainmaturing.mpeg
www.nimh.nih.gov/
Sound rather than sight can activate ‘seeing’ for the blind
07.02.2012 | The Hebrew University of Jerusalem
Neuer Wirkstoff gegen die Herzschwäche
07.02.2012 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Eine Puppe in der Puppe und noch eine drumherum – so erklärt Thomas Fässler seine Moleküle: Er packt ein Atom in einem Käfig in noch ein weiteres Atomgerüst.
Mit ihrer großen Oberfläche könnten solche Strukturen als hocheffiziente Katalysatoren dienen. Wie bei dem russischen Holzspielzeug sitzt ganz innen drin ein einzelnes kleines Zinnatom, eingepackt in eine Hülle aus zwölf Kupferatomen, und diese ist nochmals umgeben von weiteren 20 Zinnatomen.
In der Arbeitsgruppe von Professor Fässler am Institut für Anorganische ...
Eine Notunterkunft muss schnell verfügbar, kostengünstig, leicht zu transportieren und unkompliziert im Aufbau sein.
In der Katastrophenhilfe ist daher das Zelt die erste Wahl. Doch oft wird aus dem Provisorium ein Dauerzustand, der sich über Jahre erstrecken kann. Ziel des Projektes Architekturstudierender am KIT: ein Ansatz, der die Lebensbedingungen in solchen Zeltlagern verbessert. Mit der sechseckigen Konstruktion „x-tent.me“ entwickelten sie eine Übergangsform zwischen temporärer ...
Viele Insektenlarven fressen Pflanzen und richten so in der Landwirtschaft Schaden an. Wie wird das Fressverhalten der Larven gesteuert, welche Hormone sind daran beteiligt? Das untersuchen Wissenschaftler vom Biozentrum der Universität Würzburg. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert ihr Projekt.
Ob ein Mensch Hunger spürt oder sich satt fühlt, wird durch ein komplexes Signalnetzwerk in seinem Organismus bestimmt. Daran beteiligt sind Nervensystem, Magen-Darm-Trakt, Bauchspeicheldrüse und Fettzellen, wobei diese Akteure über so genannte Neuropeptide wie Orexin und über Peptidhormone wie Insulin oder Leptin miteinander kommunizieren. Peptide von diesem Typus spielen im ...
Siemens hat eine getriebelose Windenergieanlage mit sechs Megawatt (MW) Leistung für den Offshore-Einsatz auf den Markt gebracht.
Windturbinen ohne Getriebe zeichnen sich durch ein robustes Design und ein geringes Gesamtgewicht aus. Diese Kombination senkt Infrastruktur-, Installations- und Wartungskosten und steigert die Energieausbeute und damit die Rentabilität über die gesamte Lebensdauer der Anlage. Die Rotorblätter der SWT-6.0-Windturbine sind mit 75 Meter Länge die größten für 6-MW-Anlagen.
Sie basieren auf ...
Siemens hat den weltweit ersten Leistungsschalter entwickelt, der bei Spannungen von 1,2 Millionen Volt arbeitet.
Solche Ultrahochspannungen erhöhen die Übertragungskapazität von Stromleitungen und bieten so die Möglichkeit, auf relativ wenigen Trassen große Mengen elektrischer Energie zu transportieren.
Leistungsschalter werden in Umspannwerken eingesetzt, um einzelne Stromleitungen zu- oder abzuschalten. Der neue Schalter ist für eine Testinstallation im indischen Bina bestimmt. Indien setzt auf die Ultrahochspannungs-Technik, um seine ...
Anzeige
Anzeige

07.02.2012 | Physik Astronomie
Sharp images from the living mouse brain
07.02.2012 | Biowissenschaften Chemie
07.02.2012 | Architektur Bauwesen
Zuverlässig und sicher fahren mit alternativen Antrieben
07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
II. HHL-Energiekonferenz zu “Smart Cities“
07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
GI-VDE-Forum zum Thema IT-Sicherheit auf der CeBIT am 9. März 2012 ab 11:00 Uhr
07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten