Die Studie zeigt, dass die Covid-19-Pandemie den Gehirnreifungsprozess bei Jugendlichen beschleunigen könnte.
Kürzlich ergab eine neue Untersuchung, dass bestimmte Faktoren dazu führen könnten, dass sich die Gehirne von Teenagern schneller entwickeln als üblich - im Durchschnitt 4,2 Jahre schneller bei Mädchen und 1,4 Jahre schneller bei Jungen, wie ein am Montag in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichtes Bericht angibt.
Diese Forschung trägt erstmals zur Kenntnis der altersbedingten Variation zwischen den Geschlechtern bei und ergänzt damit das bestehende Wissen aus zwei vorherigen Studien zur Covid-19-Pandemie und der beschleunigten Gehirnalterung bei Jugendlichen.
"Diese Entdeckung ist ein wichtiger Warnhinweis auf die Verwundbarkeit des Teenagerhirns", kommentierte die leitende Studienautorin Dr. Patricia K. Kuhl, Bezos Family Foundation Endowed Chair in Early Childhood Learning und Co-Direktorin des Institute for Learning and Brain Sciences an der University of Washington in Seattle, per E-Mail. "Teenager brauchen jetzt mehr denn je unsere Unterstützung."
Während der Adoleszenz finden umfangreiche emotionale und soziale Entwicklungen statt, begleitet von signifikanten Veränderungen in der Gehirnstruktur und -funktion. Die Dicke der Hirnrinde erreicht ihren Höhepunkt in der Kindheit und nimmt allmählich während der Adoleszenz ab, um schließlich im Erwachsenenalter weiter abzunehmen, erklärten die Autoren.
Ursprünglich wollten die Forscher die typische Entwicklung des Teenagerhirns im Zeitverlauf überwachen, indem sie 2018 MRI-Scans der Teilnehmerhirne durchführten und 2020 einen weiteren Scan durchführen wollten.
Die Pandemie verzögerte die zweite MRI um drei bis vier Jahre - als die 130 Teilnehmer aus dem Bundesstaat Washington zwischen 12 und 20 Jahre alt waren. Die Forscher schlossen Jugendliche mit Entwicklungs- oder psychischen Störungen oder solche, die psychotrope Medikamente einnahmen, aus.
Das Team nutzte Daten aus pre-pandemischen MRTs, um ein "normatives Modell" zu erstellen, wie sich 68 Bereiche des Gehirns während einer typischen Adoleszenz entwickeln würden. Durch den Vergleich der post-pandemischen MRT-Daten mit diesem normativen Modell konnten sie sehen, ob es von den Erwartungen abwich. Dieses normative Modell ähnelt den Wachstumstabellen, die in Kinderarztpraxen zur Überwachung von Größe und Gewicht bei jungen Kindern verwendet werden. Es wurde auch von anderen Forschern verwendet, um den Einfluss verschiedener Umstände oder Bedingungen wie sozioökonomischen Nachteilen, Autismus, Depression, Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung oder traumatischem Stress zu analysieren.
Die Forschung ergab eine beschleunigte kortikale Verdünnung in den post-pandemischen Gehirnen von Jugendlichen - in 30 Gehirnregionen in beiden Hemisphären und allen Lappen bei Mädchen und in nur zwei Regionen bei Jungen. Die Häufigkeit der Verdünnung betrug 43 % bzw. 6 % der untersuchten Gehirnregionen bei Mädchen und Jungen.
"Diese Studie ist nicht bahnbrechend, wie die Forscher selbst anerkennen", sagte Dr. Max Wiznitzer, Professor für Pädiatrie und Neurologie an der Case Western Reserve University School of Medicine, per E-Mail. Wiznitzer war nicht an der Forschung beteiligt.
Wie Belastungen das Gehirn formen
Die Studie hat einige Einschränkungen, darunter die Tatsache, dass die leitende Autorin Kuhl den Beitrag zur Zeitschrift beisteuerte und somit die Auswahl der Gutachter innerhalb gewisser Grenzen treffen konnte.
Da alle von der Pandemie betroffen waren, hatten die Forscher keine Kontrollgruppe. Stattdessen mussten sie normatives Modellieren verwenden, um anzunähern, was die normalen Kontrollen gewesen sein könnten, erklärte Wiznitzer - "was nicht so gut ist wie echte Kontrollen, aber wahrscheinlich das Beste, was sie tun können".
Die Forscher hatten auch keine Daten zu den Beschäftigungs-, finanziellen oder Ernährungsbedingungen der Familien der Teilnehmer sowie zu ihren Sport-, Schlaf- oder Ernährungsgewohnheiten. Es ist unklar, ob eine mögliche Covid-19-Infektion der Teilnehmer zu den Ergebnissen beigetragen haben könnte.
"Die Studie ist stark, aber selbst dann ist die Stichprobe möglicherweise nicht groß genug, um zu einem zuverlässigen Ergebnis zu kommen, dass der Geschlechterunterschied in der Gehirnalterung ein zuverlässiges Ergebnis ist", sagte Dr. Ian Gotlib, Autor einer 2022-Studie zum Thema und Direktor des Stanford Neurodevelopment, Affect, and Psychopathology Laboratory an der Stanford University, per E-Mail.
Allerdings "habe ich nach dem Lesen dieses Papers unsere Daten aus der Studie untersucht, die wir verwendet haben - dieselbe Richtung der Geschlechterunterschiede wie die Autoren berichteten, aber nicht statistisch signifikant mit unserer etwas kleineren Stichprobe", fügte Gotlib hinzu, der nicht an der Studie beteiligt war.
Die Regionen mit der stärksten Beschleunigung der Verdünnung bei Mädchen wurden mit sozialen kognitiven Funktionen in Verbindung gebracht, wie dem Erkennen und Verarbeiten von Gesichtern und Ausdrücken; dem Verarbeiten von sozialen und emotionalen Erfahrungen; der Fähigkeit, Empathie zu zeigen und Mitgefühl zu zeigen; und der Sprachkomprehension, wie die Studie angibt. Die bei Jungen betroffenen Regionen sind an der Verarbeitung von Objekten im Gesichtsfeld sowie von Gesichtern beteiligt.
Aufgrund früherer Forschung glauben die Autoren, dass die Ergebnisse möglicherweise auf ein Phänomen zurückzuführen sind, das als "Stressbeschleunigungshypothese" bekannt ist. Diese Hypothese besagt, dass sich die Entwicklung in einer stressigen Umgebung in Richtung einer früheren Reifung verschiebt, um die emotionalen Schaltkreise und Regionen im Gehirn zu schützen, die mit Lernen und Gedächtnis verbunden sind - und damit den Schaden durch Belastungen an der strukturellen Entwicklung zu reduzieren.
Es gab auch Berichte über Korrelationen zwischen Speichelcortisolspiegeln und kortikaler Dicke im Frontallappen bei erwachsenen Menschen. Geschlechterunterschiede könnten auf die unterschiedlichen Auswirkungen von Belastungen auf Männer und Frauen zurückzuführen sein, je nachdem, was für jeden von Bedeutung ist, wie die Autoren vorschlugen.
Was du tun kannst
Ein weiterer Aspekt, den die Forscher noch nicht geklärt haben, ist, ob diese Auswirkungen auf das Gehirn dauerhaft sind, wie Kuhl sagte.
"Wenn nach dem Ende der Pandemie und der vollständigen Rückkehr zur sozialen Normalität die Gehirne von Teenagern langsamer verdünnen, könnten wir sagen, dass die Gehirne von Teenagern eine gewisse Erholung zeigen. Das ist eine Studie, die wir in Zukunft durchführen können", fügte Kuhl hinzu.
Die Unterstützung der psychischen Gesundheit unserer Jugend ist wichtig, wie Gotlib betont. Fördere den persönlichen Kontakt und reduziere die Zeit, die auf sozialen Medien verbracht wird. Achte auf mögliche Veränderungen im Verhalten oder in der Stimmung, die auf eine Verschiebung der psychischen Gesundheit hinweisen könnten, um frühzeitig eingreifen zu können, wie Wiznitzer vorschlägt.
Obwohl die "Pandemie scheinbar endet", dauern ihre Auswirkungen an, wie Gotlib hervorhebt.
"Eine vollständige Rückkehr zur 'Normalität' könnte nie stattfinden", schrieb Kuhl per E-Mail. "Diese Erkenntnisse dienen als schockierende Mahnung an die menschliche Verwundbarkeit und die Notwendigkeit, das Feld der Prävention und Vorbereitung auf die bevorstehende (unausweichliche) Pandemie zu priorisieren."
Diese Forschung betont die Notwendigkeit, sich auf das Wohlbefinden und die Gesundheit von Teenagern zu konzentrieren, da beschleunigte Hirnentwicklung aufgrund bestimmter Ereignisse möglicherweise zusätzliche Unterstützung erfordert. Laut der Studie könnte beschleunigte Hirnalterung, insbesondere bei Frauen, durch die Stressbeschleunigungshypothese beeinflusst werden.
