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Wie verändert sich das Gehirn während der Pubertät?

30.09.2013
Um psychische Erkrankungen besser zu verstehen, beobachten Heidelberger Wissenschaftler mit Hilfe neuer Methoden der Magnetresonanztomographie das Gehirn beim Erwachsen-Werden / Die Dietmar Hopp Stiftung unterstützt das umfangreiche Projekt mit 239.000 Euro / Studienteilnehmer im Alter von 9 oder 12 Jahren gesucht

Während der Pubertät reift das Gehirn – dies bringt für Jugendliche und Eltern große Herausforderungen mit sich: Die Heranwachsenden leiden unter Gefühlsschwankungen, handeln häufig impulsiv oder entwickeln eine Neigung zu riskantem Verhalten. Welche Umbauprozesse im Gehirn dahinterstecken und wie sich das Gehirn während der Pubertät verändert, erforschen Wissenschaftler der Universitätsklinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie Heidelberg und des Deutschen Krebsforschungszentrums nun mit Hilfe modernster Methoden der Kernspintomographie.


Netzwerke der Nervenbahnen im Gehirn: Sie lassen sich mit einem neuen Verfahren der Magnetresonanztomographie und rechnergestützten Analyseverfahren darstellen.

Bild: Bram Stieltjes, DKFZ

Die erste detaillierte Erfassung der Hirnentwicklung in diesem Reifungsprozess kann dazu beitragen, psychische Erkrankungen, die in der Pubertät ihren Anfang nehmen, besser zu verstehen. Die Dietmar Hopp Stiftung fördert das Projekt in den kommenden drei Jahren mit 239.000 Euro.

Umbau im Gehirn wirkt sich auf Verhalten und Empfinden aus

In der Pubertät baut das Gehirn um: Die Anzahl der Nervenzellen nimmt ab, dafür kommen Verbindungsbahnen dazu; die Netzwerke zwischen den Nervenzellen verändern sich. Diese Zeit ist eine kritische Phase für die Entstehung psychischer Störungen: Ungefähr die Hälfte der bekannten psychischen Erkrankungen beginnen in der Pubertät. „Wir wissen allerdings bisher nur wenig über diesen Reifungsprozess des Gehirns, welche Faktoren ihn beeinflussen oder welche Umbauprozesse sich wie auf das Verhalten und die emotionale Entwicklung auswirken“, sagt Projektleiter Professor Dr. Romuald Brunner, Leitender Oberarzt der Universitätsklinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie Heidelberg (Ärztlicher Direktor: Professor Dr. Franz Resch).

Ziel des Projekts ist es, die verschiedenen Reifungsprozesse der Nervenzell-Netzwerke bei gesunden Kindern und Jugendlichen aufzuklären und mit dem sozial-emotionalen und kognitiven Entwicklungsstand in Verbindung zu setzen. So soll die normale Entwicklung des Gehirns besser verstanden werden. Dazu werden 120 Jungen und Mädchen ab dem neunten und ab dem zwölften Lebensjahr über drei Jahre einmal jährlich im MRT untersucht. Zusätzlich führen die Wissenschaftler neuropsychologische Untersuchungen durch, die das Verständnis für Gedächtnis- und Lernprozesse in Abhängigkeit der Entwicklung der Netzwerkstrukturen erweitern sollen. „Mit diesen Erkenntnissen können wir später die Kinder und Jugendliche mit einer normalen Entwicklung mit denen, die psychische Probleme oder Verhaltensauffälligkeiten entwickeln, vergleichen. Somit können wir besser nachvollziehen, wie bestimmte Störungen ihren Anfang nehmen und in Zukunft eventuell gegensteuern“, erklärt Dr. Romy Henze, Diplom-Psychologin an der Universitätsklinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie. „Hier werden entscheidende Impulse für das Verständnis auch schwerwiegender Erkrankungen wie der Schizophrenie erwartet“ erläutert Professor Resch.

So haben Jugendliche während der Pubertät z.B. häufig Schwierigkeiten, ihre Impulse oder starken Gefühle zu kontrollieren. Ähnliche Probleme treten sehr viel ausgeprägter bei bestimmten psychischen Erkrankungen auf. „Unsere Studie soll uns zukünftig die Möglichkeit geben, zu vergleichen: Sind in beiden Fällen – normale Pubertät und bei Problemen psychische Auffälligkeit – dieselben Netzwerke und Areale im Hirn betroffen? Welche Prozesse im Gehirn führen im Verlauf der Pubertät z. B. zu Problemen bei dem Versuch starke Impulse oder Gefühle kontrollieren zu können?“, so Brunner.

Neues MRT-Verfahren bisher nur am Deutschen Krebsforschungszentrum verfügbar

Dazu nutzt das interdisziplinäre Team ein neues Verfahren der Magnetresonanztomographie (Diffusions-Tensor-Bildgebung), das Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) um Dr. Bram Stieltjes entwickelt haben. In Kombination mit einem speziellen rechnergestützten Analyseverfahren entwickelt und implementiert von Dr. Klaus H. Meier-Hein, lassen sich erstmals die Netzwerke der Nervenbahnen im Gehirn, ihre Aktivität und Umstrukturierungsprozesse darstellen. Die Kombination aus innovativer MRT-Technik sowie Auswertungs-Software stehen in dieser Form bisher nur in Heidelberg zur Verfügung. Mit ihrer Hilfe untersuchte das Team bereits Nervenbahnverbindungen und deren Veränderungen bei verschiedenen psychischen Erkrankungen wie dem Borderline-Syndrom, Autismus und schizophrenen Erkrankungen.

Studienteilnahme möglich:

Mädchen und Jungen im Alter von 9 oder 12 Jahren können ab sofort an der Studie teilnehmen. Interessierte Eltern können sich gerne für weitere Informationen an die Studienzentrale wenden:

Dipl.-Psych. Susanne Schell, Klinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie, Universitätsklinikum Heidelberg: 06221/56 35135

Weitere Informationen im Internet:
http://www.klinikum.uni-heidelberg.de/Klinik-fuer-Kinder-und-Jugendpsychiatrie.2258.0.html

http://www.dkfz.de/de/bildgebungsbasierte-krankheitscharakterisierung/index.php

Kontakt:
Professor Dr. Romuald Brunner
Leitender Oberarzt und stellv. Direktor der Klinik
Klinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie
Zentrum für Psychosoziale Medizin
Universitätsklinikum Heidelberg
Tel.: 06221 / 56 35625 (Sekretariat: Frau Karin Witte)
E-Mail: Romuald.Brunner@med.uni-heidelberg.de
Über die Dietmar Hopp Stiftung
Die Dietmar Hopp Stiftung wurde 1995 gegründet, um die Umsetzung gemeinnütziger Projekte zu ermöglichen. Das Stiftungsvermögen besteht aus SAP-Aktien, die Dietmar Hopp aus seinem privaten Besitz eingebracht hat. Seit ihrer Gründung hat die Stiftung, die zu den größten Privatstiftungen Europas zählt, rund 330 Millionen Euro ausgeschüttet. Gefördert werden gemeinnützige Projekte aus den Bereichen Sport, Medizin, Soziales und Bildung. Um kraftvoll und nachhaltig Nutzen in den vier Förderbereichen zu stiften, verwirklicht die Dietmar Hopp Stiftung ihre satzungsgemäßen Zwecke ferner durch gezielte Förderaktionen. Der Schwerpunkt der Förderaktivitäten liegt in der Metropolregion Rhein-Neckar, mit der sich der Stifter besonders verbunden fühlt. Die Dietmar Hopp Stiftung ist Mitglied im Bundesverband Deutscher Stiftungen, im Verein Zukunft Metropolregion Rhein-Neckar und in der Sportregion Rhein-Neckar e.V.
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